★土木工程结构实验分类：试验场合、试验对象、试验目的、荷载性质、结构反应、构件破坏情况、荷载作用时间、荷载类别。
★试验荷载和结构反应分类：静力试验、动力测试、抗震试验、风洞试验、疲劳试验、建筑构件耐火试验；/按试验场合分类：实验室试验、现场检测；/按试验对象分类：结构原型试验；/按试验目的分类：探索性试验、验证性试验；/按结构或构件破坏情况分类：非破损性检验、局部破损试验、破坏性试验；/按荷载作用时间分类：短期荷载试验、长期荷载试验。
★量测方案是指确定试验所需的量测项目、测点布置、仪器选择、量测要求。★测点的选择：①在满足试验目的和试验分析的前提下，应使重点观测项目突出，控制量测数量，测点宜少不宜多②特点位置必须有代表性，以便能量测关键的数据③测点布置应有利于试验时操作和测读④应布置一定数量的校核性测点，校核量测数据的准确性。
★结构试验中试验荷载加载方法：重物加载、气压加载、机械机具加载、液压加载、动力激振加载。重物荷载可直接堆放于结构表面作为均布荷载或置于荷载盘上通过吊杆挂在结构上形成集中荷载。水是一种很好的加载重物。重物作集中荷载试验时，常采用杠杆原理讲荷载值放大。
★气压加载分为：正压加载、负压加载
★机械机具加载是利用简单的机械原理对结构构件加载
★液压加载是最常用的试验加载方法，通常由油泵、油管系统、千斤顶、加载控制台、加载架和试验台座等组成。
★惯性力加载按产生惯性力的方法分为：冲击力加载法、离心力加载法、直线位移惯性力加载法
★试验台座：①槽式试验台座、②地锚式试验台座、③箱式试验台座、④槽锚式试验台座、⑤抗弯大梁式试验台座、⑥空间桁架式试验台座。
①优点是加载点位置可沿台座的纵向任意变动，不受限制，以适应试验结构加载位置的需要；缺点要求槽轨的构造应该和混凝土部分有很好的联系不能拔出。②优点是通常设计成预应力钢筋混凝土结构，可以节省材料，不仅用于静力实验，同时可以安装结构疲劳实验机进行结构构件的动力疲劳试验，其缺点是螺丝受损后修理困难。此外，由于螺丝和空穴位置已经固定，所以试件安装的位置就受到限制，没有槽式台座方便。③优点是加载总位置，可沿台座纵向任意变动，场地的空间利用率高，加载器设备管理路易布置台面整洁，主要缺点为型钢用量大，槽轨施工精度要求较高，安装和移动是比较困难。④兼有槽式及地锚式台座的特点，同时由于抗震实验的需要，利用锚栓一方面固定构件另一方面可承受水平剪力。⑤优点可以承受和抵抗水平荷载所产生的作用力，缺点是材料的用量大，链接锚固较为复杂。
★常用的传感器按照量测项目可分为电阻应变计、位移传感器、力传感器、测振传感器、温度传感器、光纤光栅传感器，并逐步向微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化和网络化方向发展。
★按位移产生方式分为：线位移传感器、角位移传感器
★电阻应变式力传感器是目前应用最广泛的一种测力仪器
测振传感器是将机械振动信号转换成电信号的敏感元件
★数据采集仪主要参数：量程、刻度值、精确度（精度）灵敏度、分辨率、滞后、零位温漂和满量程热漂移、线性范围、频响特征、相移特性。
★电阻应变仪的组成：电阻应变仪是把电阻应变量测系统中放大与指示（记录、显示）部分组合在一起的量测仪器，主要由振荡器、量测电路、放大器、机敏检波器和电源等部分组成，把应变计输出的信号进行转换放大检波以及指示或记录。根据电阻应变仪工作频率范围可分为静态电阻应变仪和动态电阻应变仪。静态电阻应变仪本身带有读数及指标装置，作多点量测时，需配用预调平衡箱，通过多点转换开关或自动转换，依次将各测点与应变仪接通逐点量测。动态应变仪须将动态应变仪量测的放大信号接入纪录仪器然后才能得到量测值，；一台动态电阻应变仪上有很多路放大线路，当进行多点量测时，每一测点接通一路放大线路同时量测。
★量测方法：应变量测、力值量测、位移量测、裂缝量测（测量方法：肉眼观察、贴应变片、涂导电漆膜、超声波检测//裂缝位置量测：量测裂缝分布位置和裂缝的走向、长度、宽度及其变化情况）
★误差类型：过失误差（人问题）、系统误差（外界因素）、随机误差
减少系统误差的途径：对照实验，空白实验，校准仪器
减少偶然误差的途径：对此测量，取平均值
误差均值：x=∑x/n
★异常试验数据的舍弃方法：3σ准则，格拉布斯方法、肖维纳准则
★3σ准则：鉴于误差服从正态分布，标准差为。由概率论可知：在正负3σ范围内，误差出现的概率为99.7%,即误差的绝对值大于3σ的概率为0.3%。
★格拉布斯方法：当量测数据较少时，可采用数据t分布的格拉布斯方法，以t
(n,α）分布为基础，根据数理统计理论，按危险率α和子样容量n求的临界值T
★表格法的优点是简单易行形式紧凑，便于数据的比较和参考列表时表的名称，应简明扼要对于表格中那些不加说明即可了解的名称及单位应，尽可能用符号表示，数字的写法应整齐统一，至于表格的具体形式和内容则应随不同试验而有所不同，具体应根据实验情况及要求而定。//图形法用图形来表达实验数据可以更加清楚直观的表现各变量之间的关系，土木工程实验中较常用的是曲线图、直方图、散点分布图、条码图扇形图和形态图等。//函数表达式：用函数所表达曲线去拟合实验数据通常可采用直线或曲线，拟合实验数据为实验数据建立函数关系，主要包括两方面工作：1是确定函数关系2求出函数表达式中的系数。
★确定性信号可以根据其时间历程记录是否有规律地重复出现，而划分为周期性信号和非周期性信号两类。周期性信号又分为正弦周期信号和复杂周期信号；非周期性信号又可分为准周期信号和瞬态信号。
★结构动载试验中遇到的振动问题很多是属于随机振动的问题。试验时由记录仪器得到的信号为非确定性信号，也称为随机振动信号。随机振动信号具有不可重复性和不可预测性，因此不能用简单的波形分析直接确定其振幅与频率，但可用其统计特征予以表达。
★回弹法是推断性无损检测，优点：方便、快捷，不影响结构；缺点：回弹法测定的强度是推断值，精度不高。
★疲劳试验测试内容分为疲劳强度、应变测量、裂缝测量、挠度测量
★疲劳试验加载制度：（1）等应力幅疲劳加载（2）变幅疲劳加载程序
★疲劳试验加载过程：（1）预加静载试验（2）正式疲劳试验
★试件安装：1.严格对中2.保持平稳3.安全防护
★风洞是由洞体、动力驱动系统和测控系统组成。洞体主要包括动力段、扩散段、稳定段、收缩端、试验段、蜂窝器和阻尼网等。动力驱动系统为直流调速器或交流变速器控制电机驱动风扇。测控系统主要包括速压控制、α/β机构控制、移测架控制和风压测量系统等。
★模拟地震振动台试验模型相似准则：振动台试验的模型结构必须与原型结构几何相似，因此，在设计制作振动台模型时，模型结构各个部位的尺寸按同一比例缩小。
★加载制度：1.单向反复加载制度：（1）变形控制加载法（2）荷载控制加载法（3）荷载-变形双控制加载法2.双向反复加载制度：（1）x，y轴双向同步加载（2）x，y轴双向非同步加载
★加载装置的类型：1.以剪切变形为主的构件2.以弯剪变形为主的构件3.柱端有侧移的梁柱节点4.柱端无侧移的梁柱节点。
脉动测试法：1.地脉动2.白噪声随机波3.模态分析法：（1）主谐量法（2）模态分析法。
★静力试验的测量方案：承载力、挠度、抗裂度、裂缝观测、构件某些部位的应力来分析构件中该部位的应力大小和分布规律。
★静力试验的量测项目包括位移量测、应变量测、裂缝观测。
★静力试验的加载制度：1.预载2.正式加载3.卸载
★随机振动试验处理的一般步骤：1.采集原始数据2.剔除不合理数据3.A/D转换4.数据预处理5.数据检验6.数据分析
★现场动力试验的动力几种方法有：人体激振动加载法，人工爆炸激真法，环境随机振动激振法。
★单调静力荷载试验是指试验荷载逐步单调增加到结构破坏或预定的状态目标研究结构受力性能的试验。加载程序：预载、加载、恒载、卸载、空载、破坏。★荷载支承装置：①竖向荷载支承装置—要求有足够的刚度，保证构件承受侧向反复水平荷载时，顶部加载器与支承横梁之间的滚轴能顺利转动。②水平荷载支承装置—固定式反力墙、移动式反力墙、移动式反力支架。
★量测数据的整理包括：荷载与变形，塑性铰区段曲率或转角，节点核心区剪切角，梁柱纵筋应力，核心区箍筋应力，钢筋滑移，裂缝。
★结构的动力试验：①结构动力特性试验②结构动力反应试验③结构疲劳试验
结构疲劳实验的目的：①了解在重复荷载作用下的性能和其变化规律②应变测量、裂缝测量、挠度测量、疲劳强度③正截面疲劳破坏标志，纵向主筋疲劳断裂，这是当配筋率正常或较低时可能发生的，受压区混凝土疲劳破坏，这是当配筋率过高或倒T型截面时发生的
★模拟地震振动台实验在抗震研究中的作用：在实验室条件下再现地震，研究各种结构的振动特性，再现地震反应破坏现象，过程，机理为结构抗震理论提供试验验证。
★重物加载方法的作用方式及其特点，要求是什么？
1.作用方式：重物直接加载和间接加载。特点：可直接堆放于结构表面作为均布荷载或置于荷载盘上通过吊杆挂在结构上形成集中荷载。此时应计入吊杆与荷载盘的自重或在结构表面围设水箱，利用防水膜止水，再向水箱内灌水。要求：加载物应重量均匀一致，形状规则，便于堆积和码放；不宜采用吸水较强的加载物，试验前应对加载物进行称重等。
2.作用方式：杠杆加载。特点：利用杠杆原理，通过吊杆、支架等将重物荷载放大作用于结构上。要求：在加载试验结构的底部均应有保护措施，防止倒塌造成事故。
★液压加载系统由哪几部分组成？电液伺服加载的关键技术及其优点是什么？1.由液压泵源，液压管路，控制装置和加载器组成。2.采用电液伺服阀进行闭环控制3.优点：响应速度快，输出功率大，控制性高。
★气压加载有哪两种？那些结构适合采用气压加载？
1.正压加载和负压加载
2.适用于均布荷载试验
★简述结构检测的含义
结构检测是指通过现场的采样和检测对取得的数据和国家相关标准进行对比，来评定建筑质量和性能的工作，使用结构的检测的方法来进行房屋安全性的鉴定，能够对房屋的建筑质量，安全性和耐久性等做出正确的评价。
★混凝土结构检测包括哪些内容？
1.混凝土力学性能，包括混凝土抗压强度、抗拉强度、静力受压弹性模量
2.混凝土使用性能，包括混凝土抗渗性，抗冻性，离子渗透性，抗硫酸盐
3.结构混凝凝土微观结构及氯离子含量，碱含量分析
4.构件缺陷的检查与测定
5.构件尺寸的检验与偏差测定
6.构件钢筋的检测，包括钢筋位置，混凝土保护层厚度，钢筋直径，钢筋锈蚀状态和钢筋力学性能等项目。
7.位移与变形的测定
8.构建损伤的识别与测定，包括环境作用，荷载作用，火灾作用，地震作用造成损伤的识别等项目。
9.材料性能劣化的快速检验10.结构性能的检验和测试
★混凝土强度检测方法有哪几种？
1.试块法，是指把搅拌好的混凝土倒入模块中捣实，然后按照标准养护28天之后再进行强度测试。
2.钻芯法，是指在具有代表性的混凝土结构表面用金刚石取一些芯样，然后把芯样制作或圆柱体，再进行抗压强度试验。
3.回弹性，是指使用回弹仪测量混凝土表面的强度
★简述钢结构外观质量的检测方法：目测和用放大镜观察焊缝外部
★简述超声波检测钢材和焊缝缺陷的工作原理及方法
超声波检测钢材和焊缝缺陷其工作原理与检测混凝土内部缺陷相同，试验时较多采用脉冲反射法，超声波脉冲神经换能器发射，进入被测料传播时，当通过材料不同界面时，会产生部分反射。
土木工程结构试验 1.土木工程结构试验与检测概论 结构试验是通过对结构物或构件受作用后的性能进行观测和对测量参数进行分析，从而对结构物的工作性能作出正确估计;并为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据。 科研性试验：以研究和探索为目的，实验对象是专为试验研究而设计制作的，任务:1.验证结构设计理论的各种假定2.为一些大型特种结构谋求设计依据。 鉴定性试验：服务生产为目的，真实结构为对象，任务：1.新的施工工艺试验和竣工验收试验2.原有结构检验3.处理工程突发事故4.产品质量检验 路标实验：书P7 土木工程结构试验的分类a按试验对象: 实物试验、模型试验b按荷载性质: 静力试验、动力试验c按试验时间: 短期荷载试验、长期荷载试验d按试验场合: 试验室试验、现场试验e按破坏程度:破坏性试验、非破坏性试验 (一)实物试验与模型试验：a实物试验--试验对象:实物结构或者是按比例复制的结构或者是构件。优点:完全反应真实结构的受力特性，试验结论可靠。缺点:费用高，加载难度大，试验周期长；b模型试验--试验对象:缩尺试件(几何相似、材料相似、力学相似)。优点:实施方便，费用低。缺点:严格的相似条件难以实现，尺寸效应的影响，边界因素等 (二)静力试验与动力试验：a静力试验--单调静力试验、低周反复静力试验(伪静力试验、伪(拟)动力试验)。优点:加载设备简单，试验观测方便。缺点:不能反映结构的动力性能b动力试验--振动台试验、疲劳试验、风荷载试验、抗爆抗冲击荷载试验等)。优点:能反映结构的动力性能。缺点:加载设备、测试手段以及后期的数据处理较复杂 (三)短期荷载试验与长期荷载试验：a短期荷载试验--一般试验过程持续几分钟到几天，通常的结构试验绝大多数为短期荷载试验。b长期荷载试验--试验过程持续几个月、几年到数十年。主要是研究与时间相关的结构特性，如:混凝土的徐变、收缩、预应力筋的松弛，结构的耐久性能等 (四)试验室试验与现场试验：a试验室试验--在试件设计、加载方法、测试设备等方面均比较精确，可突出主要研究因素，而且可加载至破坏，适用于科研性试验。b现场试验--试验比较简单，通常不会加载至破坏，试件或结构的工作条件、结构型式等完全反映工程实际情况 (五)破坏性试验与非破坏性试验：a破坏性试验--现场试验和长期荷载试验多为非破坏性试验。b非破坏性试验--试验室试验与短期荷载试验多为破坏性试验 土木工程结构试验的一般过程:1.试验规划-试验目的-方案设计(试件、支座、荷载、量测)-安全措施-辅助内容-步骤、分工2.试验准备3.试验加载-各步骤、各工况的资料记录4.试验资料整理分析和总结 2.试验荷载与加载方法 2.1试验荷载概论 结构上的作用：直接作用(荷载) ；间接作用(变形、环境) 荷载：静荷载；动荷载。是否使结构产生不可忽略的加速度 荷载模拟：静载:重物、气压、机械、液压；动载:惯性力、电磁激振电液伺服、地震台、人工激振、环境激励。 2.2重物加载法 *直接加载和杠杆加载
结构试验指导书 前言：结构试验是一门试验科学和技术，是研究和发展土木工程结构新材料、新结构、新施工工艺以及检验结构计算分析和设计理论的重要手段，在土木工程结构科学研究和技术创新等方面起着重要作用。目前，结构试验已经成为土木工程专业学生必修的一门专业基础课程。 一、缩尺扁钢梁受力试验 1.结构试验的主要内容 （1）试验对象 实际参与操作本次结构试验的学生为土木工程本科专业三年级学生，他们刚结束了结构试验与检测课程中的理论部分的学习，基本了解和掌握了简单结构试验的贮备过程和组织过程以及所用的实验仪器设备。本次实验的目的，主要是让学生熟悉和了解简单结构试验的实际操作过程，熟练掌握和了解常用结构试验仪器的使用方法和操作要领。所以，试件选用了，小尺寸（500mm长）扁钢梁，在集中荷载（一或二个）作用下的跨中挠度测定和应变测定。（2）实验操作要求 试验所用的试件是联系专门生产课程实验小型构件的专门厂家订购的小尺寸扁钢梁，跨中的应变片已经在厂家粘贴好的。全班同学分8个组进行，每一组同学们所进行的实验过程中，荷载大小、荷载作用位置、荷载个数均不等。试验过程中检测仪器设备的安装
就位要认真细致，试件安装就位（包括仪器设备）后，先以20%设计荷载做预试验，检查和了解试件工作状态和仪器设备工作情况。然后，按照试验计划进行试验。 （3）选用仪器设备 试验台座选用两个预制外包角钢混凝土墩，位移测试仪采用灵敏度较高的百分表，因尺寸小，已有位移传感器林敏度不是和实际测试。应变测试通过应变片通过数据采集仪直接传输到电脑里。（4）试验报告编写要求 首先，从力学理论角度，准确的计算，在弹性工作范围内，容许挠度产生时的荷载大小，以此荷载50%佐佑大小荷载定位试验荷载。运用力学理论计算出跨中部位挠度以及截面最大应力（应变）。试验结束后，认真整理所测定的检测数据（应变和挠度），对比，理论计算结果和实验中测定的挠度和应变，进行分析，编写实验报告书。 2.结构试验示意图
1.土木工程结构试验的任务：是基于结构基本原理，使用各种仪器仪表和试验设备，通过有计划地对结构物受载后的性能进 行观测，对测量参数（位移，应力，振幅，频率等）进行分析，达到对结构物的工作性能作出评价，对其承载能力作出正确估计，并为验证和发展结构的计算理论提供依据的目的。 2.土木工程结构试验的作用：是结构发展理论的重要途径，是发现结构设计问题的主要手段，是验证结构理论的主要方法，是结构质量鉴定的直接方式，是制定各类技术规范和标准的基础。 3.结构试验的分类：（1）按试验目的分类：科学研究性试验、生产鉴定性试验（2）按试验对象分类：真型试验、模型试验、小构件试验（3）按荷载性质分类：静力 试验，动力试验（4）按试验时间长短分类：短期荷载试验、长期荷载试验（5） 按试件破坏与否分类：（6）按试验场地 分类：实验室试验、现场试验 4.科学研究性试验：验证结构设计计算理论的各种假定、为制定设计规范提供依据、发展新的设计理论改进设计计算方法、为发展和推广新结构、新材料、新工艺提供理论和实践的依据。 5.生产鉴定性试验：鉴定结构设计和施工质量的可靠程度、为工程改建或加固判断结构的实际承载能力、为处理工程事故提供技术依据、检验结构可靠性、估算结构剩余寿命、鉴定预制构件的产品质量。 5.1发展简史：解放前，科学技术极端落后，根本没有土木工程结构试验这门学科，解放后，迅速发展，建立一大批各种规模的结构实验室，拥有一支实力雄厚的专业技术队伍，具有一定数量的现代化仪器设备，并积累了丰富的试验技术经验。目前随着智能仪器的出现、计算机和终端设备的广泛使用，各种试验设备自动化水平的提高，越来越先进的试验技术手段会不断涌现。 5.2试验准备阶段主要工作：试件的制作、试件的尺寸与质量检查、试件的安装与就位、安装加载设备、设备仪器的率定、做辅助试验、仪表的安装和连线调试、记录表格的设计准备、通过计算结构内力进行判断和控制加载 5.3试验实施阶段：（1）确定基本加载方案，如破坏与否、试验周期的长短等（2）荷载图式的选择，如集中荷载还是均布荷载。（3）加载顺序的确定，如直接加载 还是分级加载，按几个循环进行。（4） 观测注意点和测点布置。观测时应注意：首先观测试件的整体工作状态、整体工作变形能反映出整体工作的面貌，而后观测局部的变化。测点布置：要满足试验要求，便于操作和测读，数据准确等。 6.模型是仿照原型并按照一定比例关系 复制而成的试验代表物，相似模型试验要求比较严格的相似条件，即要求满足几何相似、力学相似和材料相似，破坏试验一般以模型结构为对象。 7.结构试验的一般过程：结构试验规划设计、结构试验准备、结构试验实施和结构试验资料整理分析并提出试验理论。其中制定试验规划设计阶段最为重要，试验实施阶段（试验加载测试阶段）是中心环节。 8.路标实验1767年法国科学家荣格密里在没有量测的情况下，首次用简单的试验，验证了受弯梁断面上应力的存在，这位就是著名的路标试验。 8.1.静力荷载加载顺序：预加载阶段、标准荷载阶段、破坏荷载阶段。 8.2动力荷载：动荷载是指使结构或构件产生不可忽略的加速度反应的作用。对结构施加动荷载，主要用于研究结构动力性能的试验，如结构的疲劳试验，采用匀速脉动荷载，一般应使试件在试验时不产生共振，远离共振区，加载顺序应根据实际情况而定。 9.分级加载的优点：对静荷载的加载通常采用分级加载方式，可以控制加载速度、便于观察结构变形与荷载之间的相互关系，了解各阶段的承载情况、有利于各点加载统一步调。 10.预加载的目的：使结构内、外部接触 良好，进入正常的工作状态；检验全部试验装置的可靠性，检查全部观测仪表的工作是否正常；起到演习的作用；总之通过预加载可以发现一些潜在的问题并将之 解决在正式试验之前，这对保证试验顺利进行具有重要意义。 11.加载方法：1）预加载一般分三级进行，每级取标准荷载值得20%，加载一级停歇10min，混凝土构件预加载荷载值小于开 裂荷载值的70%；2）正式加载：小于标准值时，每级不大于标准值的20%，一般分五级加至标准荷载值，超过标准值时，每级不大于标准值的10%，当所加荷载到达破坏荷载的90%时，采用标准值的5%加载 至破坏。 12.间歇时间：钢结构一般不小于10min， 混凝土或木结构不少于15min。满载时间： 标准长期宜持续30min~24h，对于标准短 期，钢试件和钢筋混凝土时间不小于 30min，木试件不小于60min，拱和砌体构 件为180min，预应力混凝土满载30min， 开裂持续30min。空载时间：一般钢筋混 凝土构件45min，重要的跨度大于12m的 构件去满载时间的1.5倍，钢结构时间不 大于30min。 13.试验加载图式：试验荷载在结构构件 上的布置形式。一般要求与理论计算图式 一致，在实际结构试验中因条件限制无法 实现，应根据试验目的与要求，采用与计 算简图等效的加载图式，等效荷载。 14.等效荷载：指加在试件上，使试件产 生的内力图形与计算简图相近、控制截面 的内力值相等的荷载。 15.等效荷载加载图式应满足的条件：等 效荷载产生的控制截面的主要内力应与 计算内力相等，等效荷载产生的主要内力 图形与计算内力图形相似，对等效荷载引 起的变形差别应予以修正，控制截面内力 等效时，次要截面上的内力应与设计值相 近。 15.1采用等效荷载应注意：除了控制截面 的某个效应与理论荷载相同外，该截面的 其他效应和非控制截面的效应，则可能有 差别，所以必须全面验算因荷载图式改变 对试验结构构件的各种影响。必须特别注 意结构构件是否因最大内力区域的某些 变化而影响承载能力，尤其对不等强的结 构，一定要细加分析和验算，采取有效的 等效荷载形式。比如增加集中荷载个数， 从而减少或消除影响。 16.加载方法与设备的要求：（1）选用的 试验荷载图式必须是等效荷载图式（2） 荷载传力方式和作用点明确，产生的荷载 数值准确稳定，静荷载不随加载时间、外 界环境和结构物变形而变化，保证荷载量 的相对误差不超过+-5%（3）静载试验便 于分级加载和卸载，能控制加、卸载速度， 荷载分级的分度值要满足试验量测的精 度要求（4）加载设备不参与结构工作， 不影响结构的自由变形，不影响结构受力 （5）加载装置本身要安全可靠，不仅满 足强度要求，还需严格控制变形量（6） 力求采用先进技术，减轻劳动强度，尽量 提高试验效率和质量 17.静力荷载试验中常用的加载方法：重 物加载、气压加载、机械加载、液压加载、 电液伺服加载系统 惯性力加载、电磁加载、人工激振加载。 18.液压加载器（千斤顶）的工作原理： 当油泵将具有压力的液压油压入千斤顶 的工作油缸时，活塞在压力油的作用下向 前移动，与时试件接触后，活塞便向结构 物施加荷载，荷载值的大小由油压表示值 和加载器活塞受底面积求得，也可以由液 压加载器与荷载承力架之间所置的测力 计直接测读，或用传感器将信号输给电子 秤显示或记录器直接记录。 19.液压加载系统主要由高压油泵、管路 系统、操作台、液压加载器、加载架、试 验台座等部分组成。 19.1液压加载：是目前结构试验中应用普 遍和理想的加载方法。优点：是利用油压 使液压器产生较大荷载，试验操作方便， 安全，特别是对于大型结构构件试验，当 要求荷载点数较多、吨位较大时更合适， 尤其是电液伺服加载系统的广泛应用，为 工程结构动力试验模拟地震荷载等不同 特性的动力荷载创造了有利条件。 20.目前国内结构试验常用的台座主要有： 板式试验台座（槽式试验台座和地脚螺丝 式试验台座）、箱式试验台座、抗弯大梁 式台座、空间桁架式台座。 24.电液伺服加载系统有电液伺服液压加 载器、控制系统、液压源三部分组成。 25.结构试验测量技术包括：量测方法、 量测工具、量测误差分析；量测方法主要 有直接测量法和间接测量法，偏位测定法 和零位测定法；量测误差包括系统误差、 过失误差、偶然误差；主要量测的内容包 括外部条件（外荷载、支座反力）、结构 变形（位移、应变、曲率等）、内力（应 力）、裂缝以及自振频率、振型、阻尼等 一系列动力特征。 26、量测仪表主要由感受部分、放大部分、 纪录显示部分；主要性能指标有：刻度值、 量程、灵敏度、分辨率，滞后、精确度、 可靠性、零位温飘和满量程热漂移、线性 范围、线性度等等。 消除系统误差方法：量测仪表的定期率定。 27.仪表率定的概念：为了确定仪表的精 确度和换算系数，定出其误差，需将仪表 示值与标准量相比较，求出被率定仪器的 刻度值。 方法：在专门率定设备上率定，这种设备 能产生一个已知标准量的变化，把它和被 率定仪器的示值做比较，求出被率定仪器 的刻度值；采用和被率定仪器同一等级的 标准仪器进行比较来率定；利用标准试件 率定仪器。 28.索力测量的方法：电阻应变片测定法、 拉索伸长量测定法、索拉力垂度关系测定 法、压力表测定法、压力传感器测定法、 频率法、磁通量法。 29.应变测量的主要方法有：应变机测法、 应变电测法、应变光测法。 30.应变电测法：在结构试验中，因结构 受到外荷载或温度及约束等原因而产生 应变，应变为机械梁，用量电器量测非电 量，首先必须把非电量转化为电量的变化， 然后才能用量电器量测，量测由应变引起 的电量的变化称为应变电测法。 31.电阻应变片的工作原理及构造：电阻 丝感受的应变和它的电阻相对变化成线 性关系，当构件受力变形时，敏感元件的 截面、长度等尺寸将随构件的变形而变形， 因而其电阻值也将发生相应的变化。只要 用精密仪器测出电阻应变片电阻的变化 率，即可得出构件应变的大小，从而求出 其承受的应力。组成：敏感栅、引出线、 覆盖层、基底、粘接剂。 32.量测仪表选用原则或试验对仪表的基 本要求：（1）仪表性能应满足试验具体 要求，如合适灵敏度，精度和量程。精度： 最小刻度值小于等于被测值的5%；量程以 选用最大被测值的1.25～2.0倍为好，或 使最大被测值在仪表的2/3量程范围附近。 （2）动态量测仪表其线性范围、频响特 性、相对特性等均应满足试验要求（3） 对于安装在结构上的仪表或感受器，要求 体积小、自重轻，不影响结构的工作性能 和受力（4）同一试验中选用的仪表种类、 规格尽可能少，以便统一数据的精度，简 化量测数据的整理工作和避免出错（5） 仪表对环境的适应性要强且使用方便，工 作可靠和经济耐用 33.振动测量仪器主要由：拾振器、测振 放大器、显示记录仪。 37.电桥原理：相邻两臂的应变输出符号 相反，相对桥臂的应变输出符号相同。 38.温度效应：用电阻应变片测量应变时， 应变片除了感受试件应变外，由于环境温 度变化的影响，同样也能通过应变片的感 受而引起电阻应变仪指示部分的示值变 动，此种变动即成作温度效应。 39.温度效应产生原因：电阻丝温度改变 Rt ，即Rt ；材料与应变片电阻思想膨 胀系数不相等，但二者又粘在一起，当温 度该改变t 时，引起附加电阻的变化。 40.消除温度效应方法：应变片自补偿法 和桥路补偿法（温度片补偿和工作片补 偿），常用为桥路补偿法。 41.常用的电桥连接有半桥连接和全桥连 接：应变片的粘结步骤：计划准备、试件 测点表面处理、应变片粘结、固化处理、 应变片粘结质量检查、导线连接、防护处 理。 43.读数显微镜是如何测定裂缝宽度的？ 试件表面的裂缝经过物镜在刻度分划板 上成像，然后经过目镜进入肉眼，由于微 调螺丝的螺距和上分划板的分化值均为 0.5mm，所以读数鼓轮每转动一圈，下分 划板上划线相对上分划板边移动一刻度 值。 44.裂缝观测的主要内容：裂缝的出现时 间和位置，裂缝出现的最大宽度，裂缝的 基本走向描绘。 46.电阻应变片的优缺点：优点是灵敏度 高、尺寸小、重量轻、粘结牢固、适用于 各种温度场和外部环境；缺点是不能重复 使用，黏贴工作量大、估计参数不精确、 具有近似性。 47.按基底材料应变片分为：纸基应变片、 胶基应变片、金属基应变片、临时基底应 变片。 48.钻心检测混凝土强度原则：钻去芯样 的位置应尽量避免在结构主要受力部位 避免在结构边缘，接缝处取样；混凝土强 度质量有代表性的部位；便于钻芯机安防 和操作的部位，避免主筋等钢筋；每个芯 样应清楚的标注几号，并记录芯样在混凝 土结构中的钻去位置。 49.芯样要求：芯样数量、芯样直径、芯 样高度、芯样外 观检查、芯样测量、芯样端面补平方法。 50.回弹法检测混凝土的基本原理及检测 原则：检测原则前提是混凝土结构内外质 量一致。检测原理：采用回弹仪的弹簧驱 动一起内的重锤，通过弹击杆弹击混凝土 表面，并检测处重锤反弹回来的距离，以 反弹距离与弹簧初始长度之比，回弹值R， 由R与混凝土强度的相关关系来推算混凝 土的抗压强度。 51.回弹法检测混凝土强度测强曲线及用 途：专用测量曲线：影响因素的干扰较少， 推算强度的误差也较小；地区测量曲线： 适用于某一地区情况，设计影响因素比专 用曲线广泛，误差较大；通用测量曲线： 覆盖面广。 52.钻心取样法检验混凝土强度方法：从 施工已完成的混凝土结构中，用钻机或冲 击钻钻处芯样，将芯样进行处理，通过芯 样测定混凝土的劈裂抗拉强度或抗拉强 度。 53.后张预应力结构的工作原理：由于预 加应力和外荷载引起的应力叠加后，可能 是结构中出现拉应力，或裂缝出现延缓， 或将裂缝控制在一定范围内，这即是后张 预应力的基本原理。 55.穿心式千斤顶的工作原理：张拉预应 力筋时，张拉缸油嘴进油，顶压缸油嘴出 油，顶压油缸，连接套件和成套连成一体 顶住锚环，张拉油缸、端盖螺母及堵头和 穿心套连成一体带动工具锚移动张拉预 应力筋，顶压锚固时，在保持张拉力稳定 的条件下，顶压油缸嘴进油，顶压活塞、 保护套和顶压头连成一体移动将夹片强 力顶入锚固环内，此时张拉油缸嘴回油、 顶压缸油嘴进油张拉缸解压回程。最后， 张拉缸、顶压缸油嘴同时回油，顶压活塞 在弹簧力作用下回程复位。 56.千斤顶标定的原因：油压千斤顶的作 用力一般有油压表测定和控制，油压表上 的指针读数为油缸内单位油压，在理论上 将其乘以活塞面即为千斤顶的作用力。但 是由于油缸与活塞之间有一定的摩阻力， 此项摩阻力抵消一部分作用力，因此实际 作用只要比理论值偏小。为正确的控制张 拉力，一般均用校验标定的方法测定油压 千斤顶的实际作用力与油表读数的关系。 由于每台千斤顶的配合面积及尺寸和表 面的粗糙程度不同，密封圈和防尘圈的松 紧程度不同，造成千斤顶内摩阻力不同， 而且摩阻力虽有压高和使用时间的变化 而变化，所以，千斤顶要进行定期标定， 且要进行配套校验，以减少累积误差，提 高预应力控制张拉力的测力精度。 57.对张拉千斤顶进行校验情况：新千斤 顶初次使用前；油压表指针不能退回原点； 千斤顶、油压表和油压管进行过更换或者 维修后；张拉二百次或连续张拉两月后； 张拉应力终于仅出现多跟断裂事故或者 张拉伸长值有较大误差；停放三个月不用 后重新使用之前；油压表受到碰撞等大的 冲击。 张拉设备的检验方法：1用长柱压力试验 机检验2用标准测力计检验3用电测传感 器检验。 58.后张孔道摩阻的测试原因及方法：原 因：一是可以检验设计索取检算参数是否 正确，防止计算预应力损失偏小。给结构 带来安全隐患。二是为施工提供可靠依据， 以便更准确的确定张拉控制应力和预应 力筋的伸长量；三是可检验管道及张拉工 艺的施工质量；四是通过大量现场测试， 在同级的基础上，为规范的修改提供科学 依据。方法：孔道摩阻常规测试法是以主 被动千斤顶法为主，测试时采用一端张拉 另一端固定的形式进行，为保证测试数据 的准确，在张拉端和固定端分别安装经过 标定的穿心式压力传感器，利用张拉千斤 顶逐级张拉至设计张拉力的位置。使用压 力传感器测取张拉端和被张拉端的压力， 不再使用千斤顶油表读取数据的方法，为 保证所测数据准确反映孔道内的摩阻情 况，在传感器外采用约束垫板的测试工艺， 在张拉过程中分别读取两端里传感器的 示值，分别代表各级张拉力时未受损失的 张拉力zN和受损失的张拉力bN，两端力 值的差值即为孔道摩阻损失。测试过程中， 完成一端的张拉后进行另一端的张拉测 试，重复进行三次，每束力筋共进行六次 张拉测试，取其平均结果即可，传感器以 及千斤顶安装时因确保其中心轴线与预 应力筋的中轴线重合。 59.结构试验测点布置要求：满足试验条 件的前提下，宜少不宜多；测点位置要具 有代表性，以便分析和计算；为保证数据 的可靠性，应布置一定数量的校核性测点； 测点的布置应有利于试验时操作和测度， 安全和方便、 荷载反力设备：支座和支墩、反力装置 量测仪表组成：感受部分、放大部分和记 录显示部分。 仪器误差：偶然误差，系统误差（定值误 差、变值误差） 电阻应变片的技术性能指标：灵敏系数、 标距、使用面积、电阻值、应变极限、绝 缘电阻、零飘、蠕变、机械滞后、疲劳寿 命、温度适应范围 标距：电阻应变片在纵轴方向的有效长度 温度效应原因：（1）电阻丝温度改变， 其电阻将随之改变（2）因为材料与应变 片电阻丝的线膨胀系数不相等，但二者又 黏在一起，当温度改变时，引起附加电阻 的变化。
1-1土木工程试验分类结构试验目的： 分类研究性试验和检验性试验（实验目的）、静力试验和动力试验（荷载性质）、实体（原型）试验和模型试验（实验对象）、实验室试验和现场试验（试验场地）、破坏性试验和非破坏性试验（结构或构件破坏与否）。、短期荷载试验和长期荷载试验（时间长短） 目的：结构试验是指在结构物或试验对象上，利用设备仪器为工具，以各种试验技术为手段，在施加各种作用（荷载、机械扰动力、模拟的地震作用、风力、温度、变形等）的工况下，通过量测与试验对象工作性能有关的各种参数（应变、变形、振幅、频率等）和试验对象的实际破坏形态，来评定试验对象的刚度、抗裂度、裂缝状态、强度、承载力、稳定和耗能能力等，并用以检验和发展结构的计算理论。3 2-1 2-2 如何确定研究性试验的试验荷载？加载装置的设计应符合哪些要求？ A 对于混凝土结构，试验荷载值确定时一般应考虑下列情况： 1）对结构构件的刚度、裂缝宽度进行试验时，应确定正常使用极限状态的试验荷载值； 2）对结构构件的抗裂性进行试验时，应确定开裂试验荷载值； 3）对结构构件进行承载能力试验时，应确定极限承载能力试验荷载值； 4）按荷载作用时间的不同，正常使用极限状态的试验荷载值可分为短期试验荷载值和长期试验荷载值。由于大部分试验是在短时间内进行，故应按规范要求，考虑长期效应组合影响进行修正。在进行结构动力试验时，试验荷载值确定还应考虑动力荷载的动力系数。
B 为保证试验工作的正常进行，试验装置必须进行专门设计。具体要求如下： 1）试验装置应有足够刚度。在最大试验荷载作用下，应有足够承载 力（包括疲劳强度）和稳定性； 2）试验结构构件的跨度、支承方式、支撑等条件和受力状态应符合设计计算简图，且在整个试验过程中保持不变；3）试验装置要满足构件的边界条件和受力变形的真实状态，且不应分担试验结构构件承受的试验荷载，且不应阻碍结构构件变形的自由发展； 4）应满足试件就位支承、荷载设备安装、试验荷载传递和试验过程的正常工 作要求 2-3 3-1、重物加载方法的作用方式及其特点、要求是什么？答：重物加载有重力直接加载和间接加载。重力直接加载是将物体的重力直接作用于结构上的一种加载方法，即在结构表面堆放重物模拟构件表面的均布荷载；或 在结构表面围设水箱，利用防水膜止水，再向水箱内灌水。水的重力作用最接近于结构的重力状态，易于施加和排放，加载卸便捷，适合大面积的 平板试件。但用水加载要求水箱具有良好的防水性能，且对结构表面平整度较高，同事观测仪表不知较为困难。重力间接加载常利用杠杆原理把荷载放大作用在结构试件上。利用杠杆支点间的比例关系，可减少劳动工作 量 5 倍以上。杠杆加载装置应根据实验室或现场试验条件按力的平衡原理设计。试验时杠杆和挂篮的自重是直接作用于试件上的荷载，试验前需
1、土木工程试验分类：研究性试验和检验性试验（实验目的）、静力试验和动力试验（荷载性质）、实体（原型）试验和模型试验（实验对象）、实验室试验和现场试验（试验场地）、破坏性试验和非破坏性试验（结构或构件破坏与否）、短期荷载试验和长期荷载试验（时间长短）。 2、结构试验目的：结构试验是指在结构物或试验对象上，利用设备仪器为工具，以各种试验技术为手段，在施加各种作用（荷载、机械扰动力、模拟的地震作用、风力、温度、变形等）的工况下，通过量测与试验对象工作性能有关的各种参数（应变、变形、振幅、频率等）和试验对象的实际破坏形态，来评定试验对象的刚度、抗裂度、裂缝状态、强度、承载力、稳定和耗能能力等，并用以检验和发展结构的计算理论。 3、生产性试验和科研性试验目的：科研性试验目的在于验证结构设计的某一理论，或验证各科学的判断、推理、假设及概念设计的正确性，或者是为了创造某种新型结构体系及其计算理论，而系统地进行试验研究；生产性试验目的是通过试验来检验结构构件是否符合结构设计规范及施工验收规范的要求，并对检验结构作出技术结论。 4、静力试验和动力试验区别：“静力”一般在试验过程中，结构本身运动的加速度小型（惯性力效应）可以忽略不计，而动力试验要考虑。 5、短期试验和长期试验区别：短期荷载试验在进行结构试验时限于试验条件、时间和基于解决问题的步骤，不能代替长年累月进行的长期荷载试验，在分析试验结果时必须加以考虑；长期荷载试验即持久试验，它将连续进行几个月甚至数年，通过试验以获得结构的变形随时间变化的规律。为了保证试验的精度，经常需要对实验环境有严格的控制。如保持恒温恒湿，防止震动影响等。 6、实验室试验和现场试验区别：实验室试验是指在有专门设备的实验室内进行的试验。实验室试验可以获得良好的工作条件，可以应用精密和灵敏的仪器设备进行试验，具有较高的准确度。甚至可以人为地创造一个适宜的工作环境，突出研究的主要方面，减少或消除各种不利因素对试验的影响，常用于研究性试验。现场试验是指在生产和施工现场进行的试验，和实验室相比，由于客观环境条件的影响，加载方法和量测方法受到一定的限制。所以应选择适当的检测试验方法以提高试验的准确度。 7、结构试验过程阶段、试验规划：四个阶段：试验规划与设计、实验技术准备、实验设施实施和试验数据分析与总结。试验设计：试件设计、试验加载方案设计、试验观测设计、试验误差控制措施、试验安全措施。 8、试件制作注意：根据试验目的，调查研究并收集汇总有相关资料（考察或网上），以确定试件的形状、尺寸、数量和保证试件能达目的进行的构造措施设计（边界和局部加强）。 9、加载装置的设计要求：加载装置应符合实际状态的边界条件（受力和变形条件）；有足够的强度、刚度和稳定性，确保装置在受力后其强度和变形能满足要求。 10、实验荷载如何确定：检验结构正常使用性能的试验采用正常使用荷载（标准荷载）：恒载标准值+活载标准值。检验结构承载能力时则采用承载能力试验荷载。生产鉴定性试验一般为：恒载标准值*分项系数+活载标准值*分项系数，具体应按荷载规范要求计算。研究性试验，试验荷载要求达到结构破坏为止（破坏荷载）。 11、模型试验主要参数、如何确定相似常数：几何尺寸、荷载、质量分布、材料刚度、时间、边界条件；相似常数=实际结构参数/实验结构参数。 12、确定多因素科研试验的试件参数：把握试验中的主要因素，尽量消除次要因素的影响。 13、确定相似条件方法、分析比较：1）方程式分析法：适用于能够对试验结果和试验条件之间的关系提出明确方程式的实验。2）量纲分析法：适用无法提出函数方程时，而仅利用知道哪些物理量影响试验过程中的物理现象，以及量测这些物理量的单位系统量纲即可的试验。 14、实验荷载和实际荷载区别？实验荷载又称为模拟荷载，对产生模拟荷载的加载设备要求：实验荷载除少数在实际荷载下实测外，绝大多数是在模拟荷载作用下进行的。加载设备满足：1）产生的荷载应能够以足够的精度进行控制和测量。2）不应参与结构工作，不改变结构或构件的受力状态。3）设备本身应具备足够的强度和刚度。 15、荷载图示、等效荷载？采用等效荷载时应注意问题：荷载图示：是根据实验目的确定的在实验结构上的荷载分布形式；等效荷载原则是改变后的加载图示所产生的最大内力值和整体变形应与原加载图示相同或接近。注意：当满足强度等效时，整体变形条件可能不完全等效，必须对实测变形进行修正，当弯矩等效时，需验算剪力对试件的影响。 16、重物加载方法的作用方式及其特点、要求：重物加载是利用物体本身的重量施加在结构上作为荷载；特点：荷载值稳定，不会因结构的变形而减小，而且不影响结构的自由变形，适用于长期荷载和均布荷载试验；要求：用重物加载进行试验时应特别注意安全，结构底部应有保护措施，防止倒塌造成事故。
一、土木工程结构试验的任务是在土木工程结构的实验对象（局部或整体、实物或模型） 上应用科学的试验组织程序，使用仪器设备和工具，利用各种实验技术，在荷载（重力、机械扰动力、地震力、风力等）或其他因素（温度、变形）作用下，通过量测与结构工作性能有关的各种参数（变形、挠度、应变、振幅、频率等），从强度（稳定）、刚度和抗裂性以及结构实际破坏形态等方面判明工程结构的实际工作性能，估计工程结构的承载能力，确定工程结构对使用要求的符合程度，并用以检验和发展工程结构的计算理论。 二、结构试验的作用： 1、发展结构理论和计算方法的重要途径； 2、发现结构设计问题的主要手段； 3、验证 结构理论的唯一方法；4、鉴定土木工程结构质量的直接方式；5、制定各类技术规 范和技术标准的基础。 三、试验的分类 试验目的不同：生产鉴定性试验和科学研究性试验 实验对象的尺寸：原型试验、模型试验（相似模型试验：几何相似力学相似材料相似，由适当的缩尺比例和相似材料制成和缩尺模型试验：没有严格要求） 土木工程结构模型试验的特点：经济性好针对性强数据准确 土木工程结构模型试验使用范围：1、代替大型结构试验或作为大型结构试验的辅助试验2、作为结构分析计算的辅助手段3、验证和发展结构设计理论 试验荷载性质分类：静力试验、动力试验 试验时间长短分类：短期、长期 试验所在场地：实验室结构试验、现场结构试验 四、土木工程结构试验包括：结构试验的设计、试验的准备、试验的实施和试验的分析； 目的、设计、装备、实施、分析、结论。 五、试验准备阶段的主要工作： 1、试件的制作； 2、试件质量的检查； 3、试件安装就位； 4、安装加载设备； 5、仪器 仪表的率定；6、做辅助试验；7、仪表安装；8、记录表格的设计准备；9、算出各 加载阶段试验结构特征部位的内力以及变形值，以备在试验是判断及控制；10、在 准备工作阶段和试验阶段应每天记工作日志。 六、试件设计的基本要求是构造一个与实际受力一致的应力状态。 七、试件数量的设计方法：1、优选设计法2、因子设计法3、正交设计法4、均 匀设计法。 八、试验加载装置的设计应：满足强度、刚度，要真实，使用方便。 九、读数的原则：1、全部仪器的读数必须同时进行2、观测时间一般应在荷载过程中 的加载间隙时间内的某一时刻3、每次记录仪器读数时，应该同时记下周围的温度 4、重要的数据应边做边记录，边做初步整理，同时算出每级荷载下的读数差并进行 比较。 十、产生荷载的方法分类：荷载性质不同-----静力试验和动力试验 加载方法不同------重力加载、机械力加载、普通液压加载、电液伺服加载、人工爆炸、环境激振加载、惯性力加载、电磁系统加载、压缩空气或真空作用加载、地震模拟振动台加载。 重力加载的荷载作用方式：重力直接加载和重力间接加载； 机械力加载的作用方式：卷扬机加载法、倒链加载法、绞车加载法、花篮螺丝加载法、机械千斤顶加载法以及弹簧加载法； 气压加载的作用方式：气压正压加载和真空负压加载； 液压千斤顶分为单作用式、双作用式、电液伺服式、张拉千斤顶；
《土木工程结构试验》实验教学大纲 课程代码：10314003 课程名称：土木工程结构试验 课程类型：必修课 是否独立设课：否 学时学分：2 课程总学时：32课程总学分：2 实验学时：16 适用专业及年级：土木工程专业，2016级以后（包含2016级） 一、实验教学目标与要求 土木工程结构试验是建筑结构的计算方法验证及发展结构理论的重要手段。本试验课程是土木工程结构试验教学的重要组成部分。 土木工程结构试验教学的任务，不仅是验证、巩固和加深课堂所学的专业基础理论知识、使学生初步掌握土木工程结构试验的理论和方法，更重要的是培养学生实验操作能力、综合分析和解决问题的能力，培养学生自主设计实验的能力。 二、实验内容与学时分配
实验类型：演示、验证、综合、设计 三、考核方式及实验报告 按试验项目回收实验报告，并进行考核，各项目平均成绩占总成绩的30%。每次实验预习占10%，实验操作占40%，实验纪律占10%，实验报告占40%。 1、实验报告的格式形式应统一。封面应包括：课程名称、专业、班级、姓名、实验时间。 2、编写实验报告要规范，应包括：实验名称、目的、内容、原理、主要仪器设备（名称、规格、型号）、实验装置或示意图、实验步骤、实验记录、数据处理（或原理论证、或实验现象描述、或结构说明等）、结构分析及讨论。 3、实验报告应附有试验原始记录。实验报告内容按照试验指导书的要求编写。 4、指导教师对每个学生的实验报告要认真批改、评分、签字。 四、主要仪器设备及实验手段要求 油压千斤顶、电阻应变仪、挠度计、百分表以及裂缝量测仪器等。 1、仪器操作人员必须事先经过培训，熟悉仪器设备技术性能及工作原理后，才可以按照仪器操作规程进行操作。 2、操作人员在使用仪器时要注意仪器设备可能出现的意外情况，并加以预防，以免人身、财产受到损害。 3、操作人员在操作过程中突遇停电，应及时关闭电源，以免突然来电时造成意外伤害。 五、实验教材（指导书、讲义、课件）及参考书 1．《土木工程试验》，宋彧主编，第一版，中国建筑工业出版社，2011年． 2．《土木工程结构试验与检测》，刘明主编，第一版，高等教育出版社，2013年． 3．《建筑结构试验》，易伟建、张望喜编著，第四版，中国建筑工业出版社，2016年．4．《土木工程结构试验》，熊仲明、王社良编著，第二版，中国建筑工业出版社，2015年．
1、土木工程结构试验的分类：生产检验性试验与科学研究性试验、真型试验与模型试验、静力试验与动力试验、短期何在试验与长期荷载试验、实验室试验与现场试验、非破坏性试验与破坏性试验。 2、结构试验的四个阶段：结构试验的规划设计阶段，准备阶段，实施阶段，完成阶段 3、实验记录的内容：①试件施工图和制作要求说明书②试件制作过程和原始数据记录③自制实验设备加工图纸及设计资料④加载装置及仪器仪表编号布置图⑤仪表读数记录表，即原始记录表格⑥测量过程记录，包括照片、测绘图及录像资料⑦试件材料及原始材料性能的测定数值的记录 ⑧实验数据的整理分析及实验结果总结⑨实验工作日志 4、试验报告的内容：①试验目的②试验对象的简介和考察 ③试验方法及依据④试验过程及问题⑤试验成果处理与分析⑥技术结论⑦附录 5、试验研究的基本要求：①试验条件的代表性②试验结果的可靠性③试验结果的重演性 6、试验构建方案设计的内容：试件设计应包括试件形状、试件尺寸与数量以及构造措施。同时，还必须满足结构与受力的边界条件、试验的破坏特性、试验加载条件的要求。要能够反映研究的规律，能满足足够研究任务的需要，以最少的试件数量得到最多的试验数据。 7、按照结构试验时构件在空间就位形式的不同，可以有正位、异位和原位试验等几种加载装置方案 8、测应变的仪器有：手持式应变仪，振弦式应变仪 9、无损检测的主要任务：①评定建筑结构和构件的施工质量②对受灾的已建成的构筑物进行安全评估③对古老的构筑物进行安全评估 10、混凝土强度检测超声法的原理：是利用混凝土的抗压强度fcu与超声波在混凝土中的传播参数（声速，衰减等）之间的相关关系检测混凝土的强度 11、混凝土内部缺陷检测的原理、方法和解决问题：（1）混凝土结合面的质量检测。如果前后两次浇筑混凝土的时间间隔大于3h，两次浇筑界面间会形成混凝土的结合面。两次对比常采用超声斜射法检测其浇筑质量。测试前，需要判断结构和构件混凝土结合面的位置及走向，布置测点时应避开与与声波传播方向平行的主钢筋或预埋件。按布置的测点，测量声时、波的振幅和频率值，当某些测点的数据异常时，可判定这些测点超声路径与混凝土相交部位结合不良。（2）混凝土内部空洞和疏松等缺陷的检测。在检测结构与构件混凝土内部空洞和疏松等缺陷时，被测部位至少有一对相互平行的测试面，缺陷一定在测区的范围内，而且辐射和接收换能器的连线与附近的主钢筋及预埋件不得平行。测试结构和构件混凝土内部缺陷时的方法有以下三种：①工程结构和构件有两对相互平行的测试面时，可采用对测法②当工程结构和构件仅有一堆平行的测面时，应采用斜测法③当工程结构和构件的尺寸较大时，利用钻孔法检测混凝土内部的缺陷 12、回弹法检测混凝土强度的原理：是将恒定的拉力作用于标准的质量重锤上，用标准质量重锤撞击弹击杆使其作用于材料表面，利用标准质量重锤回弹的高低，确定材料的硬度和推定材料的强度 13、试验加载的方法：重物加载、液压加载、机械机具加载、气压加载、激振加载。 重物加载分为重物直接加载和重物间接加载 液压加载器分为液压千斤顶、单向作用液压加载器、双向作用液压加载器和电液伺服作动器 14、支承装置包括支座和支墩 15、模型的类型：弹性模型，强度模型和间接模型 16、模型的设计程序： ①根据任务明确试验的具体目的和要求，选择适当的模型类型和模型制作材料 ②针对所研究的对象，确定相似条件 ③根据现有试验设备的条件，确定出模型的几何尺寸，即几何相似常数 ④根据相似条件，确定其他相似参数 ⑤绘制模型施工图 17、模型试验设计的方法：优选法，因子法，正交法，和均匀法 18、常用模型材料的种类：金属、塑料、石膏、水泥砂浆、细石混凝土、微粒混凝土 19、静载试验的具体内容包括：①调查研究、收集资料②试验大纲和试验方案的确定③试件准备④材料物理力学性能测定⑤试验设备与试验场地的准备⑥试件安装就位⑦加载设备和量测仪表安装⑧试验控制特征值的计算 20、试验荷载需要满足的基本要求：①试验荷载的作用方式必须使被试验结构或构件产生预期的内力和变形方式②加载设备产生的荷载应能够以足够的精度进行控制和测量 ③加载设备或装置不应参与结构工作，不改变结构或构件的受力状态④加载试验本身应有足够的强度和刚度 21、铰支座的类型：活动铰支座、固定铰支座、柱式试件的铰支座 22、静载实验的方法：短期荷载（单调加静载试验和反复加静载试验），长期荷载试验。 23、加载卸载规定：试验采用分级加载制度，先分级加载到试验大纲规定的试验荷载值，满载状态停留一段时间，观测变形的发展，然后分级卸载。空载状态停留一段时间，再分级加载至破坏。 24、施加下一级荷载的时间： ①每级荷载加载或卸载的持续时间不少于30min ②如果试验要求得到结构或构件的正常使用极限状态的性能指标，如变形和裂缝宽度，在使用状态短期试验荷载作用下的持续时间不少于30min ③对于预应力混凝土结构或构件，在开裂试验荷载设算值作用下的持续时间宜适当延长 ④在现场对混凝土结构进行试验时，对新型结构或构件、大跨结构或其他重要结构，在使用状态短期试验荷载作用下的持续时间不少于12h 25、试验数据资料的采集内容应包括应变、位移等实测数据及裂缝图、变形图，破坏形态的说明，以及图例，照片等 26、认为已达到承载力极限状态的标志： （1）结构构件受力情况为轴心受拉、偏心受拉、受弯、大偏心受压时标志是： ①受拉主筋应力达到屈服强度，受拉应变达到0.01②受拉主钢筋断裂 ③受拉主钢筋处最大垂直裂缝宽度达到1.5mm ④挠度达到跨度的1/50,对悬臂结构挠度达到悬臂长的 1/25 ⑤受压区混凝土压坏⑥锚固破坏或主筋端部混凝土滑移达0.2mm （2）结构构件受力情况为轴心受压或小偏心受压时，标志是： ①混凝土受压破坏②受压主筋应力达到屈服强度 （3）结构构件受力情况为剪弯时，标志是： ①箍筋或弯起钢筋或斜截面内的纵向受拉主筋，应力达 到屈服强度 ②斜裂缝端部受压区混凝土剪压破坏③沿斜截面混凝土 斜向受压破坏 ④沿斜截面撕裂形式斜拉破坏 ⑤箍筋或弯起钢筋与斜裂缝交会处的裂缝宽度达到 1.5mm ⑥锚固破坏或主筋端部混凝土滑移达0.2mm 27、动载实验的激振方法及特点：①自振法，特点是使桥 梁产生有阻尼的自由衰减振动，记录到的振动图形是桥梁 的衰减振动曲线②共振法，改变激振里的频率而使结构产 生共振现象，借助于共振现象来确定结构的动力特征③脉 动法，能够明显反应出结构的固有频率。 28、动载试验方案的主要内容： ①试验目的、试验项目、试验工况编号、仪器设备准备等 ②根据试验的目的和要求，确定测试项目、数量、激振安 排、设计测点布置③根据试验项目和激振仪器设备等，绘 制测试系统工作方框图④制订试验日程、明确人员分工， 使测试过程做到统一指挥，有序进行。⑤为保证测试工作 顺利和正常进行，应对联络方法、安全措施和有关注意事 项等作出规定 29、桥梁动载试验测试内容：跑车试验、跳车试验、刹车 试验、脉动试验 30、结构检测技术的主要内容： ①主要结构构件的材料强度检测②主要结构构件的现状检 测③主体结构的传力体系布置，构件截面几何尺寸的复核， 主要受力构件的钢筋配置情况及钢筋的锈蚀情况等 31、混凝土结构检测的内容包括钢筋强度、混凝土强度、 混凝土构件外观质量与内部缺陷、尺寸偏差、变形与损伤 和钢筋位置、锈蚀等工作。 32、混凝土强度的检测方法：回弹法、超声法、超声—回 弹综合法、钻芯法、拔出法。 33、混凝土构件外观质量与内部缺陷有哪些：①混凝土裂 缝②混凝土的碳化③有害介质的侵蚀④碱骨料反应⑤冻融 循环⑥钢筋的锈蚀以及外观尺寸、内部孔隙等 34、表观检测：包括施工偏差以及结构或构件的变形测量 等内容。结构构件的尺寸与偏差的主要项目：主要有构件 截面尺寸，标高，轴线尺寸，预埋件位置，构件垂直度和 表面平整度 施工偏差测量：指混凝土构件实际的尺寸，位置与设计尺 寸、位置之间的差异 35、砌体强度检测主要内容： ①砌体结构强度的检测方法：扁顶法，原位轴压法，原位 单剪法，原位单砖双剪法②砌体强度的检测方法：采用取 样的方法或现场原位的方法检测 36、钢体外观质量检测内容： ①钢材裂纹，可采用观察法和渗透法检测②杆件的弯曲变 形和板件凹凸等变形情况，可采用尺量和观察方法③螺栓 和铆钉的松动或断裂，可采用观察或锤击的方法检测④结 构构件的锈蚀，可按相关规范分级除锈⑤钢结构的挠度， 倾斜等变形，与位移和基础沉降等，可采用经纬仪、激光 定位、三轴定位仪或吊锤方法检测。 37、钢结构常用的检测方法：超声法、磁粉与射线探伤等； 钢材强度的检测方法，可采用表面硬度的方法检测 38、桥梁检测有哪些内容： （1）桥梁结构荷载试验：①静荷载试验②动荷载试验 （2）桥梁外观缺陷检查：①桥面系的外观检查②桥梁上部 结构的检查③桥梁支座的检查④桥梁桥墩与桥台的检查⑤ 桥梁、桥墩与桥台基础的检查 39、压实度检测的方法：灌砂法，环刀法，核子法，钻蕊 法，无核密度仪。 灌砂法：适用情况：适用于在现场测定基层（或底基层）、 砂石路面及路基土的各种材料压实层的密度和压实度，也 适用于沥青表面处治、沥青贯入式面层的密度和压实度检 测，但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实 度检测。 方法步骤：①在试验地点选一块平坦表面，并将其清扫干 净，其面积不得小于基板面积②将基板放在平坦表面上， 当表面的粗糙度较大时，将盛有量砂m5的灌砂筒放在基板 中间的圆孔上，将灌砂筒的开关打开，让砂流入基板的中 孔内，直到储筒内的砂不再下流时关闭开关。取下灌砂筒， 并称量筒内砂的质量m6③取走基板，并将留在试验地点的 量砂收回，重新将表面清扫干净。④ 40、回弹试验检测方法： （1）承载板法：①用千斤顶开始加载②测定土基的压力- 变形曲线③计算各级荷载的回弹变形和总变形④测定汽车 总影响量a⑤在试验点下取样，测定材料含水率⑥测定地基 土的密度。 （2）贝克曼梁法 41、基桩的竖向抗压静载试验 1、土木工程结构试验的分类：生产检验性试验与科学研究 性试验、真型试验与模型试验、静力试验与动力试验、短 期何在试验与长期荷载试验、实验室试验与现场试验、非 破坏性试验与破坏性试验。 2、结构试验的四个阶段：结构试验的规划设计阶段，准备 阶段，实施阶段，完成阶段 3、实验记录的内容：①试件施工图和制作要求说明书②试 件制作过程和原始数据记录③自制实验设备加工图纸及设 计资料④加载装置及仪器仪表编号布置图⑤仪表读数记录 表，即原始记录表格⑥测量过程记录，包括照片、测绘图 及录像资料⑦试件材料及原始材料性能的测定数值的记录 ⑧实验数据的整理分析及实验结果总结⑨实验工作日志 4、试验报告的内容：①试验目的②试验对象的简介和考察 ③试验方法及依据④试验过程及问题⑤试验成果处理与分 析⑥技术结论⑦附录 5、试验研究的基本要求：①试验条件的代表性②试验结果 的可靠性③试验结果的重演性 6、试验构建方案设计的内容：试件设计应包括试件形状、 试件尺寸与数量以及构造措施。同时，还必须满足结构与 受力的边界条件、试验的破坏特性、试验加载条件的要求。 要能够反映研究的规律，能满足足够研究任务的需要，以 最少的试件数量得到最多的试验数据。 7、按照结构试验时构件在空间就位形式的不同，可以有正 位、异位和原位试验等几种加载装置方案 8、测应变的仪器有：手持式应变仪，振弦式应变仪 9、无损检测的主要任务：①评定建筑结构和构件的施工质 量②对受灾的已建成的构筑物进行安全评估③对古老的构 筑物进行安全评估 10、混凝土强度检测超声法的原理：是利用混凝土的抗压 强度fcu与超声波在混凝土中的传播参数（声速，衰减等） 之间的相关关系检测混凝土的强度 11、混凝土内部缺陷检测的原理、方法和解决问题：（1） 混凝土结合面的质量检测。如果前后两次浇筑混凝土的时 间间隔大于3h，两次浇筑界面间会形成混凝土的结合面。 两次对比常采用超声斜射法检测其浇筑质量。测试前，需 要判断结构和构件混凝土结合面的位置及走向，布置测点 时应避开与与声波传播方向平行的主钢筋或预埋件。按布 置的测点，测量声时、波的振幅和频率值，当某些测点的 数据异常时，可判定这些测点超声路径与混凝土相交部位 结合不良。（2）混凝土内部空洞和疏松等缺陷的检测。在 检测结构与构件混凝土内部空洞和疏松等缺陷时，被测部 位至少有一对相互平行的测试面，缺陷一定在测区的范围 内，而且辐射和接收换能器的连线与附近的主钢筋及预埋 件不得平行。测试结构和构件混凝土内部缺陷时的方法有 以下三种：①工程结构和构件有两对相互平行的测试面时， 可采用对测法②当工程结构和构件仅有一堆平行的测面时， 应采用斜测法③当工程结构和构件的尺寸较大时，利用钻 孔法检测混凝土内部的缺陷 12、回弹法检测混凝土强度的原理：是将恒定的拉力作用 于标准的质量重锤上，用标准质量重锤撞击弹击杆使其作 用于材料表面，利用标准质量重锤回弹的高低，确定材料 的硬度和推定材料的强度 13、试验加载的方法：重物加载、液压加载、机械机具加 载、气压加载、激振加载。 重物加载分为重物直接加载和重物间接加载 液压加载器分为液压千斤顶、单向作用液压加载器、双向 作用液压加载器和电液伺服作动器 14、支承装置包括支座和支墩 15、模型的类型：弹性模型，强度模型和间接模型 16、模型的设计程序： ①根据任务明确试验的具体目的和要求，选择适当的模型 类型和模型制作材料 ②针对所研究的对象，确定相似条件 ③根据现有试验设备的条件，确定出模型的几何尺寸，即 几何相似常数 ④根据相似条件，确定其他相似参数 ⑤绘制模型施工图 17、模型试验设计的方法：优选法，因子法，正交法，和 均匀法 18、常用模型材料的种类：金属、塑料、石膏、水泥砂浆、 细石混凝土、微粒混凝土 19、静载试验的具体内容包括：①调查研究、收集资料② 试验大纲和试验方案的确定③试件准备④材料物理力学性 能测定⑤试验设备与试验场地的准备⑥试件安装就位⑦加 载设备和量测仪表安装⑧试验控制特征值的计算 20、试验荷载需要满足的基本要求：①试验荷载的作用方 式必须使被试验结构或构件产生预期的内力和变形方式② 加载设备产生的荷载应能够以足够的精度进行控制和测量 ③加载设备或装置不应参与结构工作，不改变结构或构件 的受力状态④加载试验本身应有足够的强度和刚度 21、铰支座的类型：活动铰支座、固定铰支座、柱式试件 的铰支座 22、静载实验的方法：短期荷载（单调加静载试验和反复 加静载试验），长期荷载试验。 23、加载卸载规定：试验采用分级加载制度，先分级加载 到试验大纲规定的试验荷载值，满载状态停留一段时间， 观测变形的发展，然后分级卸载。空载状态停留一段时间， 再分级加载至破坏。 24、施加下一级荷载的时间： ①每级荷载加载或卸载的持续时间不少于30min ②如果试验要求得到结构或构件的正常使用极限状态 的性能指标，如变形和裂缝宽度，在使用状态短期试验荷 载作用下的持续时间不少于30min ③对于预应力混凝土结构或构件，在开裂试验荷载设 算值作用下的持续时间宜适当延长 ④在现场对混凝土结构进行试验时，对新型结构或构 件、大跨结构或其他重要结构，在使用状态短期试验荷载 作用下的持续时间不少于12h 25、试验数据资料的采集内容应包括应变、位移等实测数 据及裂缝图、变形图，破坏形态的说明，以及图例，照片 等 26、认为已达到承载力极限状态的标志： （1）结构构件受力情况为轴心受拉、偏心受拉、受弯、大 偏心受压时标志是： ①受拉主筋应力达到屈服强度，受拉应变达到0.01②受 拉主钢筋断裂 ③受拉主钢筋处最大垂直裂缝宽度达到1.5mm ④挠度达到跨度的1/50,对悬臂结构挠度达到悬臂长的 1/25 ⑤受压区混凝土压坏⑥锚固破坏或主筋端部混凝土滑移 达0.2mm （2）结构构件受力情况为轴心受压或小偏心受压时，标志