实验探究论文范文精选

本文作者：梁亦龙卢利平范欢曾垂省张继承作者单位：重庆邮电大学生物信息学院

验证性实验强调证明科学事实、概念、理论的活动，通过完整的实验框架和实验过程的完成，重新验证实验结果是否达到原理所描述，目的重在使学生理解和掌握这个实验，以达到熟悉生物相关原理的目的。一般常规是通过介绍相关原理，回顾重要的概念，再介绍实验步骤分析实验结果，提出注意事项，或针对学生普遍容易出现错误的实验操作进行示范，最后引导学生科学结论验证。

验证性虚拟实验教学过程

(1)验证性虚拟实验网页组成验证性虚拟生物化学实验室的网页页面由图1所示。(2)实验例证基因体外扩增技术(PCR实验)①原理:先图示或动画PCR原理、过程和应用，并解释相关概念，包括引物、DNA聚合酶、核苷酸、模板等基本概念。②样品、材料准备:包括相关试剂、PCR仪、手套、无菌操作台、枪、枪头等，并配上相关图片。③PCR扩增:包含PCR过程、结果，用动画和图片，充分让学生了解其原理和过程。④PCR结果检测:对出现的结果分别进行分析。有单一条带是表明PCR是特异性扩增，无条带可能是什么原因，条带不单一可能是什么原因，每一结果都用不同的图片来显示给实验者，让学生在虚拟情况下就能分析实验结果。用虚拟PCR仪代替传统仪器来进行数据处理，观察和分析实验结果，结合实验图片或动画将每个步骤的过程展现给实验者，把每个步骤中容易出错的部分给标记出来，并对实验的不同结果进行分析，这样能有效地帮助学生理解问题并对错误操作有感性认识。

综合性虚拟实验教学组成

虚拟实验室也可增加综合性实验。在虚拟实验室中，尝试用已有的报道的研究资料作为综合实验的来源。将生物实验研究的学习置于探究的背景下，将综合性实验已有报道看成“问题是什么”，“用何种实验能回答这个问题”，“如何设计实验进行验证”，也就是“What?How?Why?”从而重视在探究过程中获得综合素质的提高，使科学知识能在不断的设问中得到升华。(1)综合性虚拟实验网页组成本实验室所作的综合性实验网页如图2所示。其中研究文献包括本实验的研究报告及相关文献。综合性实验还可通过让学生自由选题，设定实验方案后，利用虚拟仪器进行实验，并作出结果预测，从而来提高学生的创新和科研能力。(2)实验例证研究干旱对植物抗氧化酶的影响［6］。①写出本实验的研究背景，研究目的。首先阐明植物受不良外因影响后，会出现的各种现象。研究干旱地方植物抗旱生理生化状况，对干旱地方植被恢复奠定良好的理论基础。开展植物抗旱的生理抗(耐)性机理能为植物物种栽培提供依据。②列出实验的假设，并据此设计实验过程。植物在不良环境，会出现相应生理生化变化，测定相应气体交换参数，测定相关的抗氧化酶的活性变化。各种抗氧化酶在生物体中的作用，并分别写出相关酶的测定方法。③结果分析。对不同状态下的结果进行分析。④后续实验的进一步完善。对实验证明不完善的地方加以分析，并提出完善的方法，运用多种实验方法加以改进研究。本实验则可以在测定生理生化变化后，进一步进行基因表达的研究，检测不同条件下基因表达的变化。再将相关的文献附上［7－9］，即可让学生明白研究具体课题的一个基本步骤，为其今后的科研打下良好的实验基础。本实验室的综合性实验包括植物的抗氧化酶研究、内生菌的抗菌物质提取、多糖的抗肿瘤研究等8个实验。这些实验，通过选取不同的实验材料，采用不同的实验方法，让学生对科学研究的过程有一个深入的了解，能弥补简单的独立实验不足，对学生今后的更进一步的深造打下坚实基础，效果显著。学生普遍反映对其生物化学知识有了深入的了解，并对科研论文有了基本认识，提高了学生毕业设计的实验设计能力与实际动手能力。

本文作者：程亮1李英民2姜宝龙2作者单位：1重庆建工第四建设有限责任公司2重庆大学

试验结果

1试件破坏过程

该试验中，与传统节点相比较，核心区采取加强措施后，夹心节点试件的破坏过程和破坏特征并没有明显改变，与国内其他类似试验研究[4-7]情况基本一致。试验过程中最先出现梁弯剪裂缝，而后是核心区剪切裂缝出现；随着裂缝的开展，梁纵向钢筋与节点箍筋及部分竖向短筋、柱纵筋先后进入屈服状态；加载后期框架梁裂缝发展缓慢，核心区裂缝迅速发展成网状，并向上下柱端延伸，直至节点混凝土破碎、剥落。试件失效时，框架梁变形明显，核心区破坏较严重，试件均为节点箍筋屈服后核心区斜压型剪切破坏导致失效。各个试件试验过程中核心区形成比较明显的X形裂缝，梁端破坏也比较严重。后期加载过程中，核心区保护层混凝土劈裂成锥形，延伸至柱端，损伤部位基本都集中在节点核心区；但加插短钢筋后的试件G2-G4核心区裂缝发展及柱端破坏情况要轻于传统构件G1，试件损伤主要集中在梁端和节点区。

2试件破坏形态

反复荷载作用下，各个试件的裂缝分布图和试件的破坏形态照片如图2所示。

本文作者：胡晓鹏牛荻涛张永利作者单位：西安建筑科技大学土木工程学院

试验现象及试件破坏形态分析

1直接拔出试验现象及破坏形态

加载初期，钢筋应变和加载端钢筋滑移量均匀增长，自由端无滑移。荷载继续增加，裂缝在加载端出现且迅速向自由端扩展，自由端钢筋开始产生滑移，但其滑移增长速度比加载端慢，钢筋应变快速增大。当接近破坏荷载时，加载端和自由端钢筋滑移增长速度均较大;钢筋应变急速增大，甚至加载端钢筋应变超出测试范围。试件最终发生两种黏结破坏形式(图5):1)试件C的黏结破坏形式为钢筋拔出破坏(破坏时荷载开始缓慢减小，自由端和加载端滑移量急速增长);2)其余试件黏结破坏形式为混凝土劈裂破坏(破坏时混凝土出现裂缝且裂缝迅速发展，荷载急剧减小，混凝土丧失对钢筋的环向约束作用)。

2梁式试验现象及破坏形态

加载初期，跨中挠度随荷载增加而缓慢增大，加载端钢筋出现滑移而自由端钢筋无滑移。荷载增加至(0.2～0.3)Pu(Pu为破坏荷载)时，梁底面开始出现微小的横向裂缝，逐渐从底面向上发展，梁底面出现少量的混凝土剥落。荷载增加至(0.4～0.5)Pu时，自由端钢筋开始出现滑移，梁底中部出现1条较为明显的纵向裂缝。随着荷载增大，纵向裂缝开始分叉并与横向裂缝贯通。当荷载达到Pu时，底面纵向裂缝急剧增宽，周围出现大量的分支裂缝，加载端在测试筋上表面，从试件剥落出一个扇面形混凝土凹坑。各试件的破坏形态基本类似，图6给出了各试件的黏结破坏形态。

本文作者：聂建国1朱力1樊健生1范重2刘学林2作者单位：1清华大学2中国建筑设计研究院

试验现象

各试件试验过程和现象分别见表2、表3和表4，由表可知，尽管通过加劲肋对开洞部位进行补强，但是洞口角部仍然容易出现断裂，但对试件整体抗震性能影响不显著;中柱的设置明显限制钢板屈曲条带的发展，能有效提高试件的整体稳定承载力。各试件整体破坏形态见图6。

试验结果及分析

1荷载-位移滞回曲线

试件水平荷载-顶点位移(P-Δ)滞回曲线如图8所示，水平荷载-顶点位移(P-Δ)骨架曲线如图9所示。由图8和图9可知:1)各试件的滞回曲线均比较饱满，表现出良好的延性和耗能能力。2)试件SPSW-1在加载后期东侧柱受压屈曲，导致负向加载时荷载下降较明显;试件SPSW-3在加载后期西侧柱跟和墙跟与底板的焊缝连接处开裂，从而释放部分能量，导致荷载出现了一定程度的下降。但在实际工程中不会发生这些情况，因此可以确定该类钢板剪力墙结构在达到极限状态时，承载力、耗能和延性等抗震性能可以保持在很高的水平。3)试件SPSW-1的刚度和承载力明显低于试件SPSW-2，说明开洞会削弱结构的刚度和承载力。4)试件SPSW-3的刚度和承载力明显高于试件SPSW-1，与试件SPSW-2的刚度和承载力相当，说明设置中柱提高了试件的刚度和承载力;试件SPSW-3荷载-位移滞回曲线较饱满，说明中柱有效抑制了屈曲拉力带的扩展，抑制了钢板屈曲后的平面外变形，提高了试件的耗能能力。5)在弹性工作阶段时，试件的平面外变形不明显，说明布置在墙板和洞口周围的加劲肋显著提高了结构的稳定承载力，洞口周围布置加劲肋具有很好的开洞补强效应。

本文作者：易伟建1余东1江涛2作者单位：1湖南大学土木工程学院2湖南省建筑设计院

试验概况

1试件设计

试验共设计制作3榀1层2跨钢筋混凝土框架，试件编号为KJ1、KJ2和KJ3，其中试件KJ1和KJ2采用HRB500级钢筋作为受力主筋，为了与试件KJ2进行对比，具有相近承载力的试件KJ3采用HRB400级钢筋作为受力主筋。框架柱高h=1800mm(从基础梁顶算起)，2跨跨度均为4000mm，梁截面尺寸为150mm×300mm，柱截面尺寸为250m×250mm，基础梁横截面尺寸为600mm×250mm，3榀框架试件尺寸如图1所示。混凝土设计强度等级为C40，钢筋混凝土框架柱配筋均为320，对称配筋。框架梁则按跨编号为KL1、KL2，其配筋如表1所示。3榀试件框架梁的非加密区箍筋配置双肢8@150，加密区箍筋配置双肢8@75。纵向受力钢筋材料性能如表2所示。

2试验加载及量测

试验加载采用框架梁跨中集中加载(图2)。分4个阶段进行加载。第1阶段，分4～5级加载，每级荷载增量20～40kN，直到框架梁中柱端(C端)、跨中(B、D端)以及边柱端(A、E端)都出现裂缝，分级卸载。第2阶段，首先按第1阶段加载方式加载至其卸载时的荷载值，再按框架梁中柱端(C端)计算的承载力分6～7级加载，每级荷载增量为10～40kN，待主裂缝宽度达到0.3mm，分级卸载。第3阶段首先分级加载至第2阶段卸载时的荷载值，按照第2阶段的荷载级差加载，加载至框架梁中柱端(C端)计算承载力的90%，改变级差以计算极限荷载的5%分级加载。试验量测的主要内容包括:测量梁端、梁跨中、柱顶、1/3柱高以及柱底等关键截面的混凝土应变和受拉钢筋应变;用6个量程50mm的百分表来测量梁跨中以及1/4跨度处的挠度，5个量程10mm的百分表测量柱顶以及柱侧向的位移;用6个电子倾角仪测量梁端及边柱柱顶转角;用4个量程1mm的千分表测量边柱柱底的平均位移，用来校核所测混凝土应变;框架梁开裂后，描绘每级荷载作用下裂缝形态并量测记录纵筋处的裂缝宽度。