結(jié)構(gòu)試驗(yàn)復(fù)習(xí)題

1、，、判斷題1動(dòng)力試驗(yàn)包括振動(dòng)試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)。（V）2.被測(cè)物理量的單位變化引起測(cè)試系統(tǒng)輸出值變化量的大 小稱為靈敏度，靈敏度的表示方法是：輸出量與被測(cè)物理量之比。（V）3在動(dòng)力反復(fù)荷載作用下，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要比靜力低周反復(fù)加 載降低10%以上。（X）4動(dòng)荷加載的方式有：重物加載、慣性力加載、激振器加載、 爆炸加載、液壓加載。（X）5板、殼一般只承受壓力，承載力標(biāo)志是混凝土被壓壞。（V）6.結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)加載分級(jí)是為了便于觀察變形與荷載的關(guān) 系。（V）7研究結(jié)構(gòu)在荷載作用下的彈性、 彈塑性直至破壞各階段全 過(guò)程的工作性能，應(yīng)取彈性模型進(jìn)行試驗(yàn)。（X）8. 移動(dòng)荷載作用下結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的動(dòng)撓度往往比靜撓度大

2、。（V）9. 通過(guò)預(yù)加載可以檢查儀器及設(shè)備的工作可靠性。（V）10. 在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中應(yīng)優(yōu)先選擇的結(jié)構(gòu)就位形式是原位試驗(yàn)。（X）二、填空題1.工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)所用試件的尺寸和大小，總體上分為模型和原型兩類2. 試件的就位形式有正位試驗(yàn)、臥位試驗(yàn)、反位試驗(yàn)和原位試驗(yàn)。3荷載分級(jí)的目的一方面是控制加荷速度，另一方面是便于觀察結(jié)構(gòu)變形，為讀取各類試驗(yàn)數(shù)據(jù)提供必要的時(shí)間。4.選用儀器儀表必須滿足量測(cè)所需的精度和量程要求。5動(dòng)測(cè)試驗(yàn)使用的儀表，尤其應(yīng)注意儀表的線性范圍丄響特性和相位特性要滿足試驗(yàn)量測(cè)的要求。6.靜力試驗(yàn)的測(cè)量項(xiàng)目不外乎有結(jié)構(gòu)上的作用及結(jié)構(gòu)作用 效應(yīng)。7結(jié)構(gòu)自振特性主要包括自振頻率、阻尼和振型三個(gè)

3、參數(shù)。8. 測(cè)量?jī)x器的主要技術(shù)指標(biāo)有量程、刻度值、靈敏度、精確度和滯后等9. 測(cè)量系統(tǒng)一般由感受、放大和顯示三個(gè)基本部分組成。10. 動(dòng)測(cè)試驗(yàn)使用的儀表，尤其應(yīng)注意儀表的線性范圍、頻 響特性和相位特性要滿足試驗(yàn)量測(cè)的要求。11. 電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償技術(shù)常用的有兩種方法，分別是 溫度補(bǔ)償片補(bǔ)償和工作片互補(bǔ)償。12. 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是以實(shí)驗(yàn)方式測(cè)試有關(guān)數(shù)據(jù)，為結(jié)構(gòu)的佳全使用和設(shè)計(jì)理論的建立提供重要的依據(jù)。13. 儀器的標(biāo)定可按兩種情況進(jìn)行， 一是對(duì)單件儀器進(jìn)行 單 件標(biāo)定，二是對(duì)儀器系統(tǒng)講行 系統(tǒng)標(biāo)定。14. 在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)水塔、水池、油庫(kù)等特種結(jié)構(gòu)時(shí)，水是最為理想的試驗(yàn)荷載，它不僅符合結(jié)構(gòu)物的實(shí)際使

4、用條件，而且還能檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)的抗裂抗?jié)B情況15. 力傳感器和液壓傳感器主要：有機(jī)械式和電測(cè)式兩類。三、名稱解釋1第一相似定理：是彼此相似的物理現(xiàn)象，單值條件相同， 其相似準(zhǔn)數(shù)的數(shù)值也相同。2等效荷載：是指加在試件上，使試件產(chǎn)生的內(nèi)力圖形與計(jì) 算簡(jiǎn)圖相近，控制截面的內(nèi)力值相等的荷載。3工程結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)：是對(duì)結(jié)構(gòu)施加靜力荷載以模擬結(jié)構(gòu)工 作狀態(tài)的試驗(yàn)。4結(jié)構(gòu)動(dòng)力系數(shù)的定義為：在動(dòng)力荷載作用下，結(jié)構(gòu)動(dòng)撓度 與靜撓度之比。5相似準(zhǔn)數(shù)：是聯(lián)系相似系統(tǒng)中各物理量的一個(gè)無(wú)量綱組合6頻率響應(yīng)：動(dòng)測(cè)儀器輸出信號(hào)的幅值和相位隨輸入信號(hào)的 頻率而變化的特性。7反沖激振器加載工作原理：當(dāng)點(diǎn)火裝置內(nèi)的點(diǎn)火藥被點(diǎn)燃 后，很快

5、是組裝火藥到達(dá)燃燒溫度， 主裝火藥開始在燃燒室中進(jìn) 行平行的燃燒，產(chǎn)生的高溫高壓氣體便從噴管口以極高的速度噴 出。8. 邊界條件相似： 模型和原型在外界接觸的區(qū)域內(nèi)的各種條 件保持相似。9. 應(yīng)變測(cè)量的溫度補(bǔ)償： 實(shí)驗(yàn)中只需要測(cè)量試件受除溫度作 用以外的荷載作用所產(chǎn)生的應(yīng)變， 就應(yīng)除去由溫度變化引起的應(yīng) 變。10. 拔出法檢測(cè)砼強(qiáng)度的基本原理：進(jìn)行拔出實(shí)驗(yàn)時(shí)，拔出 儀以承力環(huán)為反力座和約束圈，通過(guò)拉桿對(duì)瞄固件施加拉力。11. 結(jié)構(gòu)動(dòng)力系數(shù)答：結(jié)構(gòu)動(dòng)力系數(shù)是指決定于結(jié)構(gòu)的形式、 剛度、質(zhì)量分布、 材料特性及構(gòu)造連接等因素， 而與外荷載無(wú)關(guān)的參數(shù)， 它包括結(jié) 構(gòu)的自振頻率、阻尼、振型等。12. 結(jié)

6、構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)荷載裝置的主要矛盾：當(dāng)采用杠桿加載或 液壓加載時(shí)， 如何解決杠桿支點(diǎn)瞄固和液壓加載器加載所產(chǎn)生的 作用力的平衡問(wèn)題。13. 擬動(dòng)力實(shí)驗(yàn)的工作原理：試件受到加載器作用而產(chǎn)生反 應(yīng)是，計(jì)算機(jī)則再次采集試件反應(yīng)的各種參數(shù)進(jìn)行計(jì)算， 并繼續(xù) 向加載器發(fā)出下一次的加載指令， 這樣周而復(fù)始， 直至加載結(jié)束。14. 回彈法的基本原理：使用回彈儀的的彈擊拉簧驅(qū)動(dòng)儀器 內(nèi)的彈擊重錘，通過(guò)中心導(dǎo)桿，彈擊砼的表面，并測(cè)得重錘反彈 的距離以反彈距離與彈簧初始長(zhǎng)度之比為回彈值R,由它與砼強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系來(lái)推定砼強(qiáng)度。15. 穩(wěn)定性：當(dāng)被測(cè)物理量不變，儀器在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保持示值與特性參數(shù)不變的能力。16. 電阻應(yīng)

7、變計(jì)的工作原理：將給測(cè)試件的應(yīng)變量轉(zhuǎn)換成電 阻變化量的敏感元件。 將電阻應(yīng)變計(jì)安裝在被測(cè)構(gòu)件表面上， 當(dāng) 構(gòu)件受力而變形時(shí)， 電阻應(yīng)變計(jì)的敏感柵隨之產(chǎn)生應(yīng)變， 其電阻 值發(fā)生變化。 測(cè)量此電阻變化即可測(cè)量出構(gòu)件表面沿敏感柵軸線 方向的應(yīng)變。17. 控制測(cè)點(diǎn)：在結(jié)構(gòu)物的最大撓度和最大應(yīng)力出現(xiàn)的部位 上必須布置測(cè)量點(diǎn)位。四、問(wèn)答題1.為什么說(shuō) “液壓加載在建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中是理想的加載方法 之一”？答：液壓加載在建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中是理想的加載方法之一， 它 不但可以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)物施加靜荷載， 也可施加動(dòng)荷載。 液壓加載 的原理清晰，加載設(shè)備操作簡(jiǎn)單方便、安全可靠，能產(chǎn)生較大的 荷載，而且荷載容易控制準(zhǔn)確穩(wěn)定

8、，并能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同步加載，是 目前建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)應(yīng)用最廣技術(shù)先進(jìn)的加載方法之一。2.結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時(shí)分級(jí)加（卸）荷載的目的是什么？ 答：主要是為了便于加（卸）載速度和觀察荷載與變形的關(guān) 系，也為了統(tǒng)一各點(diǎn)加載的步調(diào)和為讀取各種數(shù)據(jù)提供所必須的 時(shí)間。3. 超聲波檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的基本原理是什么？ 答：混凝土的抗壓強(qiáng)度與超聲波在其內(nèi)部傳播時(shí)的速度有一 定的相關(guān)性， 這就是超聲法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的基本原理。 混凝土 強(qiáng)度越高，超聲波在混凝土中傳播的波速也越大， 反之波速就小。4. 回彈法測(cè)定結(jié)構(gòu)和構(gòu)件混凝土強(qiáng)度的依據(jù)是什么？什么 是回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵？答：回彈法測(cè)定結(jié)構(gòu)和構(gòu)件混凝土強(qiáng)度的依據(jù)是： 回彈值

9、與 混凝土抗壓強(qiáng)度間的相關(guān)性， 這種相關(guān)性是以基準(zhǔn)測(cè)強(qiáng)曲線或經(jīng) 驗(yàn)公式的形式給出的。 基準(zhǔn)測(cè)強(qiáng)曲線或經(jīng)驗(yàn)公式的確定是回彈法 檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵。5. 對(duì)于受彎構(gòu)件，選取測(cè)量應(yīng)變的截面應(yīng)依據(jù)哪些原則？ 答：對(duì)于受彎構(gòu)件， 需按如下原則選取測(cè)量應(yīng)變的截面： 1） 彎矩最大處； 2）剪力最大處； 3 ）彎矩與剪力均較大處； 4） 截面面積突變處； 5 ）抗彎控制截面（截面較弱且彎矩值較 大處）；6 ）抗剪控制截面（截面較弱且剪力值較大處） 。6. 簡(jiǎn)述建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中的真值、 近似值和誤差三者的關(guān)系？ 答：真值是物理量本身所固有的， 人們對(duì)物理量測(cè)量的目的 就是尋求真值。但是由于測(cè)量誤差的存在，真值

10、無(wú)法測(cè)得，只能 用多次測(cè)量的算術(shù)平均值作為其近似值， 測(cè)量次數(shù)越高， 接近程 度越高，當(dāng)測(cè)量次數(shù)足夠多時(shí)，近似值趨于穩(wěn)定。7. 結(jié)構(gòu)動(dòng)力荷載特性的實(shí)驗(yàn)的測(cè)定有幾種方法？ 答：（1）直接測(cè)定法。 通過(guò)測(cè)定動(dòng)荷載本身參數(shù)確定其特性。（ 2）間接測(cè)定法。 是把動(dòng)力機(jī)器安裝在專用的， 有足夠 變形的彈性結(jié)構(gòu)上，下面是剛性支座。（ 3）比較測(cè)定法。 比較震源的承載結(jié)構(gòu)在已知?jiǎng)雍奢d作 用下的震動(dòng)情況和在待測(cè)震源作用下的震動(dòng)情況， 得出荷載的特 性數(shù)據(jù)。8. 結(jié)構(gòu)疲勞實(shí)驗(yàn)的安全保護(hù)措施是什么？答：（ 1）試件安裝就位應(yīng)找平， 支座的邊界條件應(yīng)與計(jì)算簡(jiǎn) 圖一致，還有防止滑移、脫落的功能。（2）設(shè)置側(cè)向支撐，防

11、止試件在疲勞實(shí)驗(yàn)過(guò)程中和破壞時(shí) 因震動(dòng)發(fā)生側(cè)向移動(dòng)或傾覆。（3）荷載支撐設(shè)備及實(shí)驗(yàn)臺(tái)座的構(gòu)件和連接均應(yīng)進(jìn)行疲勞 強(qiáng)度驗(yàn)算， 荷載支撐架應(yīng)有足夠剛度， 以利于控制荷載作用平面 內(nèi)外的變形和擺動(dòng)。（4）注意使用結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)機(jī)的自控停機(jī)裝置，避免發(fā)生 事故。9. 超聲波檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的基本原理是什么？ 答：混凝土的抗壓強(qiáng)度與超聲波在其內(nèi)部傳播時(shí)的速度有一 定的相關(guān)性， 這就是超聲法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的基本原理。 混凝土 強(qiáng)度越高，超聲波在混凝土中傳播的波速也越大， 反之波速就小。10. 鋼筋位置測(cè)定儀在檢測(cè)混凝土內(nèi)部鋼筋的位置、鋼筋直 徑和保護(hù)層厚度時(shí)有何優(yōu)點(diǎn)？使用鋼筋位置檢測(cè)儀獲得最佳檢 測(cè)結(jié)果的條件

12、是什么？答：鋼筋位置測(cè)定儀在檢測(cè)混凝土內(nèi)部鋼筋的位置、 鋼筋直 徑和保護(hù)層厚度時(shí)， 不需要破壞混凝土保護(hù)層， 就可以有效地達(dá) 到測(cè)量的目的。使用鋼筋位置檢測(cè)儀獲得最佳檢測(cè)結(jié)果的條件 是：混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件中的配筋稀疏，并距混凝土表面較近。11. 如何確定鋼筋混凝土梁開裂荷載實(shí)測(cè)值？ 答：確定鋼筋混凝土梁開裂荷載實(shí)測(cè)值：1）如果在規(guī)定的荷載持載時(shí)間結(jié)束后出現(xiàn)裂縫，則將此級(jí) 荷載定為開裂荷載實(shí)測(cè)值。2）如果在規(guī)定的荷載持載時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)裂縫，則將此級(jí)荷載 與前一級(jí)荷載的平均值定為開裂荷載實(shí)測(cè)值。3）如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)第一條裂縫， 可取荷載 - 撓度曲線上的 轉(zhuǎn)折點(diǎn)（曲線第一彎轉(zhuǎn)段兩端點(diǎn)切線的交點(diǎn)） 的荷載

13、值作為構(gòu)件 的開裂荷載實(shí)測(cè)值。12. 結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)的特點(diǎn)是什么？要求觀測(cè)的內(nèi)容有哪些？ 答：結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)的特點(diǎn)是荷載作用反復(fù)，結(jié)構(gòu)變形很大。 試驗(yàn)要求做到結(jié)構(gòu)構(gòu)件屈服以后， 進(jìn)入非線性工作階段， 直至完 全破壞；試驗(yàn)要求同時(shí)觀測(cè)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、變形、非線性性能和結(jié) 構(gòu)的實(shí)際破壞狀態(tài)。13. 大跨度結(jié)構(gòu)通常需要進(jìn)行哪些試驗(yàn)研究工作？ 答：1）.通過(guò)實(shí)物或模型的試驗(yàn)來(lái)研究，掌握結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn) 及內(nèi)力和變形的變化規(guī)律； 2）.通過(guò)試驗(yàn)實(shí)測(cè)值與近似計(jì)算法或 精確計(jì)算法的理論值的分析比較，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的正確性； 3 ） 通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和整體剛度， 探討新的計(jì)算方法 和假定條件； 4) .對(duì)于網(wǎng)架

14、結(jié)構(gòu)還需驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度和可靠性。14. 試件支承裝置的作用和重要性如何？試件支承裝置包括 哪些？答：試件的支承裝置是實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)力邊界條件及位移邊界 條件關(guān)鍵的試驗(yàn)裝置之一， 因此，在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中只有正確地使用 支撐裝置， 才能確保結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的順利進(jìn)行。 試件支承裝置包括支 座和支墩。15. 采用模型試驗(yàn)時(shí)，為了保證模型試驗(yàn)所研究的物理現(xiàn)象 與實(shí)物試驗(yàn)的同一現(xiàn)象是相似的，必需考慮哪些問(wèn)題？答：采用模型試驗(yàn)時(shí)， 為了保證模型試驗(yàn)所研究的物理現(xiàn)象 與實(shí)物試驗(yàn)的同一現(xiàn)象是相似的， 下列問(wèn)題必需考慮： 試驗(yàn)材料 如何選擇；試驗(yàn)參數(shù)如何確定；試驗(yàn)中應(yīng)該測(cè)量哪些量；如何處 理試驗(yàn)結(jié)果以及可以推廣到什么樣的現(xiàn)象

15、上去。16. 建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)的內(nèi)容主要有哪些？ 答：1).測(cè)定動(dòng)力荷載或振源的特性，即測(cè)定引起振動(dòng)的作 用力的大小、作用方向、作用頻率及其規(guī)律。 2 ).測(cè)定結(jié)構(gòu)的動(dòng) 力特性，包括結(jié)構(gòu)的自振頻率、阻尼比和振型。 3) .測(cè)定結(jié)構(gòu)在 動(dòng)力荷載作用下的反應(yīng)，包括位移(振幅) 、速度、加速度、動(dòng) 應(yīng)力、動(dòng)力系數(shù)等。五、計(jì)算題1. 簡(jiǎn)支梁受均布荷載作用產(chǎn)生變形， 已知支座 1 和支座 2 在荷載作用下的沉降量分別為 i=0.12mm 和A2=0.10mm ，梁跨 中撓度的測(cè)量值A(chǔ)i2=5.21mm，求該梁跨中的真實(shí)撓度。解：根據(jù)梁跨中撓度的計(jì)算公式有：街 +也20.12+0.10二跨中=匚 12=5

16、.21=5.10mm2 22. 簡(jiǎn)支梁構(gòu)件受均布荷載q作用產(chǎn)生變形，已知支座 1和支 座2在荷載作用下的沉降量分別為 1 =0.12mm, 2=0.09mm , 梁的跨度L=12m，支座1右側(cè)x=4m 處A點(diǎn)的撓度測(cè)量值A(chǔ)=2.11mm，求A點(diǎn)的真實(shí)撓度解：2f YA1 - 23= 2.11 -2 0.12-0.093= 2.11-0.02二 2.09mm3. 某結(jié)構(gòu)在受動(dòng)力荷載作用后， 測(cè)得振動(dòng)記錄曲線如下圖所示，試根據(jù)圖示振動(dòng)曲線所標(biāo)明的數(shù)據(jù)， 計(jì)算該結(jié)構(gòu)的振動(dòng)頻率kA x(mm)2 二和阻尼比xnXn k)LX解：（i）如圖所示，振動(dòng)曲線的半周期為2,0.1s，所以頻率f =丄 1 5H

17、zT 0.2（2 ）如圖所示，在計(jì)算區(qū)間中4, x/25 ,沬4=19，所以：225In0.144190.140.022 二4在靜力模型試驗(yàn)中，若幾何相似常數(shù)S =職 冷，結(jié)構(gòu)材Lp3料彈性模量相似常數(shù)Se二=丄，求集中荷載的相似常數(shù) Sp （下Ep8標(biāo)m,p分別表示模型和原型）解：根據(jù)量綱分析，集中荷載的量綱為P幾何尺寸的量綱為L(zhǎng)，彈性模量的量綱為PLPm則：SpPmLmLmEm LmPpPpLpLp2Ep Lp2二 SeSl222221725某型號(hào)引伸儀的技術(shù)指標(biāo)為：標(biāo)距 100mm :熱輸出 0.1%（FS）/ C，環(huán)境溫度為20 C進(jìn)行第一次測(cè)量時(shí)，兩腳標(biāo)間的 距離為100.01mm。

18、當(dāng)環(huán)境溫度為30 C時(shí)進(jìn)行加載后測(cè)量，兩 腳標(biāo)間的距離為103.10mm，求加載后兩腳標(biāo)間的變形。解：計(jì)算20 °C時(shí)，加載后的測(cè)量間距為：103.10-（30-20 ）X100 X0.1%=102.10mm,加載后兩腳標(biāo)間的變形為：102.10-100.01=2.09mm。6某結(jié)構(gòu)在低周反復(fù)加載試驗(yàn)中，獲得的骨架曲線如題圖，利用能量等效面積法確定該結(jié)構(gòu)的屈服點(diǎn)。解：從曲線原點(diǎn)0做切線0H，與通過(guò)最大荷載點(diǎn) G的水 平線交于H點(diǎn)（1分）；過(guò)H做垂直線在M- 曲線上交于點(diǎn)1（1 分）;連接OI延長(zhǎng)后與HG相交于H ' （1分）；過(guò)H '點(diǎn)作垂線在 在M- 曲線上交于點(diǎn)B（1分）;B點(diǎn)即為假定的屈服點(diǎn)（2分）。六、填空題1. 工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的四個(gè)階段中，哪一個(gè)階段是整個(gè)試驗(yàn)工作的中心環(huán)節(jié)？（ C）A. 試驗(yàn)規(guī)劃階段B.試驗(yàn)準(zhǔn)備階段C.試驗(yàn)加載測(cè)試階段D.試驗(yàn)