东南大学道桥实验室

东南大学道桥实验室（精选2篇）

东南大学道桥实验室 篇1

土的压缩试验

一、实验目的：

通过土的压缩实验得到试样在侧限与轴向排水条件下的孔隙比和压力的关系，即压缩曲线—e~p 曲线，并以此计算土的压缩系数 a 1-2 ,判断土的压缩性，为土的沉降变形计算提供依据。

二、实验原理：、计算公式

（1）

试样初始孔隙比：

1)1(e000 WSG w

（2）

各级压力下试样固结变形稳定后的孔隙比：

 i ihee  000h1e

（3）

土的压缩系数：

pep pe 1 22 1 e2-1

（4）

土的压缩模量：102 11eE s

三、实验内容：

1、实验仪器、设备：

变形量测设备、固结容器设备（环刀、护环、导环、透水石、加压上盖和量表架等）、加压设备、支架等。

2、实验数据及结果

施加压力等级 kPa 施加压力后百分表读数 50 5.659 100 5.288 200 5.009 400 4.725

3、实验成果整理

试样初始高度 H 0 = 20mm

初始密度  0 =1.87g/cm 3

土粒比重 G s =2.7

试样天然含水率 w 0 =25% 试样初始孔隙比 e 0 = 0.805

百分表初始读数 h 0 =7.885 试验所加的各级压力（kPa）p 50 100 200 400 各级荷载下固结变形稳定后百分表读数（mm）h i

5.659 5.288 5.009 4.725 总变形量（mm）

=h 0

-h i

2.226

2.597

2.876

3.16

仪器变形量(mm)Δ i

0.122 0.220 0.275 0.357 校正后土样变形量(mm)Δh i =

-Δ i =h 0

-h i

-Δ i

2.104

2.377

2.601

2.803

各级荷载下的孔隙比 e i 0.615

0.590

0.570

0.552

土的压缩系数(MPa-1)a 1-2 0.2022 土的压缩模量(MPa)E s1-2

8.927

四、实验结果分析与判定：

（1）根据实验结果，该土的压缩类别如何？

根据土的压缩系数(MPa-1)a 1-2 = 0.2022，0.1≤0.2022 <0.5,所以判定为中

压缩性土。

实验名称：

钢筋混凝土简支梁破坏实验

一、实验目的：

分析梁的破坏特征，根据梁的裂缝开展判断梁的破坏形态;观察裂缝开展，记录梁受力和变形过程，画出荷载挠度曲线;根据每级荷载下应变片的应变值分析应变沿截面高度是否成线性;测定梁开裂荷载和破坏荷载，并与理论计算值进行比较。

二、实验基本信息：

ihih

1．基本设计指标（1）简支梁的截面尺寸

150mm*200mm

（2）简支梁的截面配筋（正截面）

梁上部通长筋为 2φ8，梁下部纵筋为2Φ14，梁的箍筋为φ6@100。

2．材料（1）混凝土强度等级

C30

（2）钢筋强度等级 HRB335

三、实验内容：

第 1 部分：实验中每级荷载下记录的数据 荷载 百分表读数 挠度/mm 左支座（f1/mm）

右支座（f2/mm）

跨中（f3/mm）

0 0 kN 0.96 4.99 5.14 0 1 10 kN 0.906 4.911 5.484 0.41120 kN 0.86 4.83 6.854 1.84430 kN 0.82 4.755 6.262 1.31040 KN 0.782 4.680 6.665 1.76950 kN 0.744 4.618 7.113 2.26760 kN 0.709 4.566 7.526 2.72470 kN 0.670 4.520 8.029 3.26980 kN 0.640 4.480 8.502 3.77790 kN 0.604 4.432 9.061 4.378100 kN 0.572 4.392 9.653 5.006

起裂荷载(kN)40 KN 破坏荷载(kN)138.3KN 注：起裂荷载为裂缝开始出现裂缝时所加荷载的数值。

第 2 部分：每级荷载作用下的应变值

荷载 应变值 测点 4 读数 测点 5 读数 测点 6 读数 测点 7 读数 1 10 kN 36 50 58 88 2 20 kN 99 168 109 174 3 30 kN 258 376 300 310 4 40 kN 445 760 497 448 5 50 kN 561 1095 652 570 60 kN 696 1425 832 731 7 70 kN 843 1760 1022 842 8 80 kN 952 2021 1156 957 9 90 kN 1068 2305 1306 1046 10 100 kN 1187 2598 1457 1170

四、实验结果分析与判定：

（1）根据试验梁材料的实测强度及几何尺寸，计算得到该梁正截面能承受最大荷载为 90.2kN，与实验实测值相比相差多少？

由试验可得，实验为斜截面破坏，计算斜截面最大破坏荷载：

C30 混凝土，Fc=14.3N/mm 2，l 1 =1m，HRB335 钢筋，Fy=300N/mm 2，保护层厚度取为 20mm。界限的相对受压区为ζ =0.55，取α s =45mm，h0=200-45=155mm，M=1.0*14.3* 150* 155* 0.55*(1-0.5*0.55)=132.57KN•m，破坏荷载为 138.3KN，因此实测值略大于计算值，相差 5.73KN。

实验名称：

静定桁架实验

一、实验目的：

掌握杆件应力--应变关系与桁架的受力特点；对桁架节点位移、支座沉降和杆件内力测量，以及对测量结果处理分析，掌握静力非破坏实验实验基本过程；结合实际工程，对桁架工作性能做出分析与评定。

二、实验数据记录：

桁架数据表格

外径(mm)内径(mm)截面积(mm2)杆长度(mm)线密度(kg/m)弹性模量(Mpa)22

69.54

500

0.51

2.06*10 5

三、实验内容：

第 1 部分：记录试验微应变值和下弦杆百分表的读数，并完成表格 荷载（N）

上弦杆 腹杆 下弦杆 1 点 2 点 均值 力 1 点 2 点 均值 力 1 点 2 点 均值 力 500-34-36-35-475.3 27 26 26.5 359.87 18 19 18.5 251.23 1000-68-72-70-950.6 53 51 52 706.16 34 37 35.5 482.09 1500-100-106-103-1398.74 78 76 77 1045.66 52 55 53.5 726.53 2000-133-142-137.5-1867.25 104 101 102.5 1391.95 69 73 71 964.18 1000-67-70-68.5-930.23 51 50 50.5 685.79 35 37 36 488.88 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

第 2 部分：记录试验微应变值和下弦杆百分表的读数，并完成表格

荷载（N）

挠度测量 下弦杆 表① 表② 表③ 表④ ② ③ 500 0 0.075 0.125 0 0.075 0.125 1000 0 0.145 0.253 0 0.145 0.253 1500 0 0.220 0.377 0 0.220 0.377 2000 0 0.285 0.502 0 0.285 0.502 1000 0 0.142 0.251 0 0.142 0.251 0 0 0.001 0.002 0 0.001 0.002 四、实验结果分析与判定：

1.将第一部分中内力结果与桁架理论值对比，分析其误差产生的原因？

答:由于理论计算的数值均略大于实测值，可能的原因如下:实际的桁架节点由于约束的情况受实验影响较大，并韭都为理想的铰接点，因此部分结点可以传递弯

矩，而实际的桁架轴线也未必都通过铰的中心，且荷载和支座反力的作用位置也可能有所偏差，所以实际的内力值要与理论值有误差。

2.通过试验总结出桁架上、下弦杆与腹杆受力特点，若将实验桁架腹杆反向布置，对比一下两者优劣。

通过计算，桁架承受竖向向下荷载时，上弦受压，下弦受拉!因此，在设计桁架时，尽量时短的桁架布置在上弦，长的杆件布置在下弦，以避免压杆失稳。荷载向上时，结论相反。

从受力分析可以看出，反向布置之后腹杆由之前的受拉变为受压，但是受力 的大小不变，根据前一个问题分析结果，为避免压杆失稳，实验所用的桁架 形式更优，受力更合理，更能发挥材料的作用。

实验名称：

结构动力特性测量实验

一、实验目的：

了解动力参数的测量原理；掌握传感器、仪器及使用方法；通过振动衰减波形求出系统的固有频率和阻尼比。

二、实验设备信息：

1、设备和仪器

名称 型号和规格 用途 拾振器 DH105 将振动信号转换为电荷信号输出 动态测试系统 DH5922 主要用来采集振动传感器输出的电信号，并将其转换成数字量传递给计算机。

电荷适配器 DH5857-1 主要是将压电石英拾振器的电荷信号转换成电压信号。

笔记本电脑

用于数据记录、分析 锤子

用于敲击产生振动信号 木质简支梁

用于试验敲击的振动源

2、简支梁的基本数据 截面高度(mm)截面宽度(mm)长度(mm)跨度(mm)弹性模量(GPa)重量(kg)自振频率理论值(Hz)61 185 2035 1850 10 12.7 34.35

三、实 验内容：

根据相邻 n 个周期的波峰和时间信息，并根据公式计算一阶固有频率和阻尼比

次数 1 2 3 4 5 6 第 i 个 波形 波峰 时间 1.5615 2.9255 1.5745 9.358 2.568 1.5615 幅值 500.73 518.79 490.20 424.32 436.28 500.73 第i+n个波形 波峰 时间 1.7505 3.1405 1.762 9.5445 2.781 1.7505 幅值 341.18 370.39 334.59 297.06 293.01 341.18 间隔 n 7 8 7 7 8 7 周期 / s 0.027 0.02688 0.0268 0.0266 0.02662 0.027 频率/ Hz 37.037

37.202

37.313

37.594

37.566

37.037

阻尼比 ζ

根据公式：（1）1dfT、（2）1 2ii dA tn A t nT()ln()计算上述表格中的频率和阻尼比，填写到上表中。iA t()为第 i 个波形的波峰幅值，i dA t nT ()为第 i+n个波形的波峰幅值。

四、问题讨论：

1.在实验中拾振器的选择依据是什么？使用时有什么注意事项？

答:拾振器的选择依据有灵敏度、频响、量程。使用注意事项：量程范围，调整量程范围，使实验数据达到较好的信噪比；调整原则，不要使仪器过载，也不要使得信号过小。

2.什么是自由振动法？

是设法使结构产生自由振动，通过记录仪器记下有衰减的自由振动曲线，由此求出结构的基本频率和阻尼系数。

自由振动法分为 1.突加荷载法，将重物提升到某一高度，通过脱钩装置或割断绳索使其在某一瞬间作到结构上引起振动，其优点是较小的荷载产生较大的振幅。缺点是加上去的重物要附在结构上一起振动，对结构产生一定的影响，同时重物下落时的撞击也会引起结构的局部破坏。

东南大学道桥实验室 篇2

实验室是高校教学、科研的主要基地,是提高学生创新能力、促进学生个性发展的重要途径,因此实验教学是高等学校教学中的一个重要环节。随着科学技术的迅速发展,工程技术日益系统化、复杂化,路桥工程设计及施工中的许多创新都必须通过实验手段来证明,这就对道路与桥梁工程专业的实验教学提出了越来越高的要求,也对其实验室建设规划提出了新的考验。

实验教学改革与实验室建设规划包括对实验教学的建设规划和对实验室的建设规划,二者密切相关,相辅相成。首先要树立以学生为本、知识传授、能力培养、素质提高、协调发展的实验教学观念,构建有利于培养学生实践能力和创新能力的实验教学体系,同时建设满足现代实验教学需要的高素质实验教学队伍,建设仪器设备先进、资源共享、开放服务的实验室环境,建立现代化的高效运行的管理机制,以全面提高实验教学水平和实验室效益。

1 现状与存在问题

1)实验仪器设备陈旧、配套不齐全。

学校虽已意识到实验室建设的重要性,但由于经费原因,造成实验教学设备陈旧老化,台套数少,一些必需的实验项目无法开设,不能满足实验教学需要。目前道桥专业的学生只能做一些简单的建筑材料试验和土工试验,像路用沥青材料试验、桥梁检测试验等重要的专业实验项目因为仪器设备缺乏等原因都还没有开设,这些欠缺一方面使得学生动手能力和创新能力大打折扣,同时也使道桥专业的相关科研工作难以开展,教学科研工作缺乏发展后劲。

2)实验教学内容与体系缺乏特色。

目前道桥专业的实验课程和项目还局限于基础课与专业基础课,部分实验课程缺乏实验指导书,甚至不开实验课。实验项目多以验证性实验为主,缺乏综合设计型和创新研究型实验。实验教学只是理论教学的一种辅助手段,比只起巩固理论知识作用的认识还较严重,导致理论和实验教学出现两张皮的现象。实验教学仍然实行在一定范围内、按一定步骤完成一定实验教学的老模式,这种方法不利于学生创新精神的启迪和综合素质的提高。

3)实验人员不稳定,素质能力不高。

由于受传统重理论轻实践观念的影响,认为实验教学是理论教学的附属,实验教师是辅助教学、服务于教学的二线工作人员,实验室队伍建设长期得不到应有的重视,甚至部分人员只经过简单培训就上岗工作,以致造成整体队伍数量、质量的不真实。此外,实验室人员独立活动能力弱,不利于充分调动实验技术人员的积极性,也不利于实验技术人员水平的发挥和能力的提高。

2 改革对策

1)建立适应新形势下的实验教学体系、内容和方法。

实验体系和内容的改革是培养创新技能人才的根本。为了适应素质教育的要求,培养学生工程实践能力,特别是学生的综合能力和创新能力,我们对现有道桥实验教学体系进行了改革,采取了开放式实验教学。从注重实验过程的自主性,实验内容的综合性、研究性和创新性出发,删除一些落后的、重复的、验证性的实验,腾出学时增加综合性和设计性实验,不断优化实验课程体系和结构。同时,根据新的开放式实验教学体系的要求修订和完善实验教学大纲和指导书,对实验内容进行系统优化组合,推陈出新,形成了一套新的实验教学内容体系。

开放实验教学是一种新的实验运行模式,也是实验教学改革的一次尝试,根据道路桥梁专业的实际情况,我们采取的开放式实验教学体系以三级分层实验教学体系为中心内容,即基础→综合设计→研究创新实验为主,以培养学生综合能力为主线,促进学生全方位的发展。基础实验主要注重于配合专业理论课的教学,以演示性、验证性、基础性的实验操作为主,增强学生对理论的理解与记忆,熟悉并初步掌握实验仪器与设备的使用。综合设计实验综合现代科技发展的新知识、新技术和新实验方法,精心选择综合性、先进性、新颖性、应用性强的实验来激发学生的求知欲,培养学生综合把握和运用学科群知识的能力。研究型实验要在优秀实验教师与技术人员的指导下,鼓励学生从科研项目中、社会生产实践中或教学改革中寻求研究课题,独立设计,自查资料,自拟实验方案,进行探索性、创造性实验。在构建创新型的实验教学体系中,始终将最新的科学研究成果和概念及时融入到教学实践中,体现教学内容的时代性、开放性、多元性和全面性。

2)实验室科学合理、前瞻性的规划建设。

实验室建设规划必须结合实验教学改革进行,要根据专业当前的发展特点和趋势,科学合理的进行实验室前瞻性规划,购置仪器设备不仅应该满足实验教学的要求,还必须考虑科学研究的需要。目前,恰逢我校道路桥梁实验中心被列为中央与地方共建高校特色优势学科实验室,依托这个平台,结合道路桥梁专业实验教学改革来建设实验室,对实验室进行科学合理的规划,可使购置的设备利用效率大幅度提高,不仅满足当前的实验教学要求,而且提高设备投资效益。

在具体规划方面,道桥实验室主要分为材料实验、道路工程实验和桥梁工程实验三个方向。材料实验方向主要进行水泥、砂、混凝土以及各类土等常规土木工程材料的性能实验,以基础验证性实验为主。道路工程实验方向主要担任路基路面的平整度、压实度、强度和弯沉检测等的实验教学,同时开展公路软基处理,路面养护新材料、新工艺的研究,路面结构分析及其设计,路面材料检测,路况检测与评估等方向的科学研究,桥梁工程实验方向则主要侧重于桥梁基础检测,桥梁动静载试验的教学和科研需要,集验证和研究为一体。

在实验设备的投资上,首先加大符合当前道桥专业发展特点的实验教学所需设备的投资,例如多媒体实验教学设备,开展道路桥梁检测,桥梁仿真实验的相关设备。同时要做好现有设备的改造和功能开发,充分挖掘现有仪器设备的潜力。实验教学设备除了在数量上满足要求以外,同时应该注意“质量”建设。各类仪器设备的配置应体现合理性、适用性、先进性、前瞻性。因此,对教学实验室的投入要做到有魄力、有眼光、有力度。

3)实验指导教师队伍建设。

实验室的建设归根到底是靠人来实现和使用,离开了人再好的实验室、再好的仪器设备也不可能发挥效益。可见建设一支结构合理、高素质、懂技术、服务意识强,并具有奉献精神的实验室队伍是提高实验教学质量和实验室投资效益的根本保证。

首先,我们将根据我校的实际,引进一些高层次、高素质、有实验室管理经验的教师以及优秀的研究生充实到实验教学队伍中,坚持采用稳定现有人才和引进外来人才相结合、使用与考核并重的原则。其次,支持实验技术人员在职提高学历和攻读学位,不定期地组织一线实验教师到一些名牌大学学习进修,提高实验技能和学习先进实验管理方式等。结合管理体制和分配制度的改革,在职称评定、岗位津贴向实验教学和实验技术人员倾斜,努力采取“强化岗位、按需设岗、淡化身份、择优聘任、按岗取酬、优劳优酬、坚持公开、公平和公正”的原则,最终逐步建立一支由实验室学术带头人、实验指导教师为骨干的、知识和人员结构科学合理的高素质实验技术梯队,更好地为实验教学、科研服务。

4)走产学研结合发展之路。

我校自2004年“升本”后,道路与桥梁工程专业获得了全面发展,办学经费增加,科研项目增多,实验条件逐步提升,“双师”素质、教师素质队伍日益加强,这些为走“产学研结合”发展之路提供了根本保障。道路桥梁工程实验教学改革和实验室的建设为实现“产学研结合”提供了重要途径。实验教学应面向工程,与生产实际和科研工作相结合,为此我们成立了道路桥梁专业学生课外科技活动小组,组织学生开展科研实验。最近组织科技活动小组申报挑战杯项目“路堤柔性荷载下CGF桩复合地基沉降计算方法研究”。同时道路桥梁实验室与我院其他相关实验室以土木实验中心为依托申请成立“土木工程实验检测中心”,以期获得试验检测中心资质,提高道路桥梁实验室的投资效益,并为道桥专业的相关科研工作提供保障。

摘要：针对南昌工程学院道路与桥梁专业实验教学现状与存在问题,从实验教学体系、实验室规划建设、实验人才队伍建设和提高实验室科研水平等方面,提出了改革的主要措施,从而达到提高实验教学水平和实验室效益的目的。

关键词：实验教学改革,实验室建设,开放式实验

参考文献

[1]谢志红,郭永昌.对建筑结构实验课程教学改革的研究与实践[J].广州航海高等专科学校学报,2005(13):29-31.

[2]于振江.加强高校实验室建设与管理的思考[J].实验技术与管理,2003,20(3):112-115.

[3]董武忠,曹国辉.土木工程专业实验教学改革[J].高教论坛,2004,2(1):64-66.

[4]林明河.高校实验室建设与仪器设备管理工作的研究[J].实验技术与管理,2007,24(1):5-7.