土木工程结构试验设备使用与介绍
时间是检验真理的唯一标准，理论的预言也必须通过时间来证实，而实验是最有效的实践。试验技术能够向人们揭示新的事实，提出新的问题，导致新的假设和新的学说的出现。可以这样说：“科学的发展，往往都是以技术（包括试验技术）的突破为转机的。”工程结构理论的发展和结构试验也是密不可分的，近代工程结构理论的发展在很大程度上得益于结构试验技术的发展。
建筑结构试验是研究和发展土木工程结构新材料，新体系，新施工工艺以及探索结构计算分析与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的作用。他的任务是通过对结构受作用后的性能进行观测，对测量参数（如位移，应力，振幅，频率等）进行分析，从而对结构的工作性能作出评价，对结构的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可靠地依据。
由此可见，工程结构试验最终归结到试验对象设计技术，加载技术，测试技术和数据处理和分析技术等几大关键技术，工程结构实验就是综合运用各种技术，灵活进行学科交叉，以试验方式得到能反映结构或构件工作性能，承载能力和安全性能的数据，以此为结构的安全使用和设计理论的发展提供重要依据。
介于土木工程结构试验课程的重要性，所以我们要充分掌握实验设备的原理以及使用方法，下面就挑几个重要的设备作适当的介绍：
液压千斤顶：
液压千斤顶又称油压千斤顶，是一种采用柱塞或液压缸作为刚性顶举件的千斤顶。简单起重设备一般只备有起升机构，用以起升重物。构造简单、重量轻、便于携带，移动方便。通用液压千斤顶适用于起重高度不大的各种起重作业。它由油室1、油泵2、储油腔3、活塞4、摇把5、油阀6等主要部分组成。工作时，只要往复扳动摇把，使手动油泵不断向油缸内压油，
由于油缸内油压的不断增高，就迫使活塞及活塞上面的重物一起向上运动。打开回油阀，油缸内的高压油便流回储油腔，于是重物与活塞也就一起下落。
专用液压千斤顶使专用的张拉机具，在制作预应力混凝土构件时，对预应力钢筋施加张力。专用液压千斤顶多为双作用式。常用的有穿心式和锥锚式两种。穿心式千斤顶适用于张拉钢筋束或钢丝束，它主要由张拉缸、顶压缸、顶压活塞及弹簧等部分组成。它的特点是：沿拉伸机轴心有一穿心孔道，钢筋(或钢丝)穿入后由尾部的工具锚锚固。
液压千斤顶原理：
小千斤顶有
外壳、大活塞、小
活塞、扳手、油箱
等部件组成。工作
原理是扳手往上
走带动小活塞向
上，油箱里的油通
过油管和单向阀
门被吸进小活塞
下部，扳手往下压
时带动小活塞向
下，油箱与小活塞
下部油路被单向
阀门堵上，小活塞
下部的油通过内
部油路和单向阀
门被压进大活塞
下部，因杠杆作用
小活塞下部压力
增大数十倍，大活
塞面积又是小活
塞面积的数十倍，
有手动产生的油
压被挤进大活塞，
有帕斯卡原理知
大小活塞面积比
与压力比相反。这
样一来，手上的力通过扳手到小活塞上增大了十多倍(暂按15倍)，小活塞到大活塞力有增大十多倍(暂按15倍)，到大活塞（顶车时伸出的活动部分）力量=15X15=225倍的力量了，假若手上用每20公斤力，就可以产生20X225=4500公斤（4.5吨）的力量。工作原理就是如此。当用完后，
有一个平时关闭的阀门手动打开，油就靠汽车重量将油挤回油箱。
电阻应变仪：
电阻应变仪分为静态电阻应变仪和动态电阻应变仪两种。
1.静态电阻应变仪主要用于实验应力分析及静态强度研究中测量结构及材料任意点的应变。将应变仪与平衡箱二者合为一体，携带方便，是大中专院校实验室进行应力测试的必备仪器。配上相应的传感器，可以测力、压力、扭矩、位移、温度等物理量，是在研究设计中作非破坏性试验的静态应变及上述各种物理量的测量分析的一种重要工具。
操作步骤：
被测对象打磨、清洁、贴片、连线、布线、连接桥路、调节平衡、加载测试。
2.动态电阻应变仪是指
交流电桥，电桥平衡状态数字显示，内设低通滤波器工作条件：环境温度0～40℃，相对湿度30%～85%
压力传感器：
压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。我们知道，晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的“居里点”）。由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以已经得到了广泛的应用。在现在压电效应也应用在多晶体上，比如现在的压电陶瓷，包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的
情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业，例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的压力。压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中，比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压电传感器的应用就非常广。除了压电传感器之外，还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器，利用应变效应的应变式传感器等，这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料，在不同的场合能够发挥它们独特的用途。
应变片：
应变片是由敏感栅等构成用于测量应变的元件，使用时将其牢固地粘贴在构件的测点上，构件受力后由于测点发生应变，敏感栅也随之变形而使其电阻发生变化，再由专用仪器测得其电阻变化大小，并转换为测点的应变值。箔式电阻应变片是一种基于应变——电阻效应制成的，用金属箔作为敏感栅的，能把被测试件的应变量转换成电阻变化量的敏感元件。
应变片的分类：
按材料分：金属式体型——丝式、箔式、薄膜型；半导体式体型——薄膜型、扩散型、外延型、PN结型按结构分：单片、双片、特殊形状按使用环境：高温、低温、高压、磁场、水下；
应变片原理：
将应变片贴在被测定物上，使其随着被测定物的应变一起伸缩，这样里面的金属箔材就随着应变伸长或缩短。很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化。应变片就是应用这个原理，通过测量电阻的变化而对应变进行测定。一般应变片的敏感栅使用的是铜铬合
金，其电阻变化率为常数，与应变成正比例关系。即：
其中，R：应变片原电阻值Ω（欧姆）ΔR：伸长或压缩所引起的电阻变化Ω（欧姆）K：比例常数(应变片常数) ε：应变不同的金属材料有不同的比例常数K。铜铬合金的K值约为2。这样，应变的测量就通过应变片转换为对电阻变化的测量。但是由于应变是相当微小的变化，所以产生的电阻变化也是极其微小的。要精确地测量这么微小的电阻变化是非常困难的，一般的电阻计无法达到要求。为了对这种微小电阻变化进行测量，我们使用带有惠斯通电桥的专用应变测量仪。
应变片构造图：
三向位移计：
三向位移计TRIVEC 是一种高精度便携式仪器，用来测量沿着垂直测线分布的三方向位移量（在土层、岩石层和混凝土钻中）。
测量原理–线法位移测量
沿测线以线法测量位移量，可提供岩石和土壤中被测区域或结构的性状，以及结构和基础之间的相互作用信息。使用三向位移计、滑动测微计和滑动变形仪，可以在土壤或岩石、地基、地下连续墙及其它岩土结构中以米为间距精确测量位移和断面变形。便携式的和模块化的测量系统由探头、电缆、导杆、读出单元、数据处理单元和校准装置组成。模块化的系统结构使得所有组成部件能进行优化组合。探头采用球锥定位原理来测量测管上的标记，而且传感器精度很高，在每次测量前后进行定期校准，可达到非常高的测量精度和长期稳定性。球锥定位原理：探头的球状顶端和环形锥状的测量标记，确保测量时探头的长度精确为1米。三向位移计测量沿垂直测线的位移矢量的三个正交分量Δx,Δy和Δz。Δx和Δy的测量精度为±0.04mm/m，Δz的测量精度为±0.002mm/m。
2020年土木工程材料期末模拟试题及答案 名词解释（每题2分，共12分） 1.堆积密度是指粉状或粒状材料在堆积状态下，单位体积的质量。 2、水泥活性混合材料是指磨成细粉后，与石灰或与石灰和石膏拌和在一起，并加水后，在常温下，能生成具有胶凝性水化产物，既能在水中，又能在空气中硬化的混和材料。 3.砂浆的流动性是指砂浆在自重或外力的作用下产生流动的性质。 4、混凝土立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于95％保证率的抗压强度值。 5、钢材的冷弯性是指刚才在常温下承受弯曲变形的能力。 6、石油沥青的针入度是指在规定温度25℃条件下，以规定重量100g的标准针，经历规定时间5s贯入试样中的深度。 例1-2某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174，178，165mpa，求该石材的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程。:P1[2S9O"w3q 答：该石材软化系 例4-2石灰不耐水，但为什么配制的石灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？/D(]$S4A)\6F%s' V*a)p
答：原因1.石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成，加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，所以石灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高，适于在潮湿环境中使用。7e-`' p5Y q:j.e 原因2.由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经压实或夯实，使其密实度大大提高，降低了孔隙率，水的侵入大为减少。因此，灰土或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位 例5-5某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为c30，施工要求混凝土拥落度为30～50mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差σ=5mpa。可供应以下原材料：水泥：p.o42.5普通硅酸盐水泥，水泥密度为ρc=3.log/cm3，水泥的富余系数为1.08；中砂：级配合格，砂子表观密度 ρ0s=2.60g/cm3；石子：5～30mm碎石，级配合格，石子表观密度ρ0g=2.65g/cm3。 设计要求： (1)混凝土计算配合比； (2)若经试配混凝土的工作性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为3%，石子含水率为1%，试计算混凝土施工配合比。 .解：(1)求混凝土计算配合比。;^*y)H;B(g
东南大学土木工程结构设计作业 如图所示，预应力混凝土两跨连续梁，截面尺寸b×h = 350mm×900mm，预应力筋线性布置如图所示（二次抛物线），且已知有效预应力为1200kN （沿全长）。（9根直径为15.2mm 低松弛1860级钢绞线）混凝土的弹性模量为MPa E c 4103.25?=，（C40混凝土），抗拉 强度MPa f tk 3=。 （1）若作用60m kN /向下均布荷载（含自重），试计算此时跨中挠度； （2）若均布荷载增加到120m kN /（含自重），此时跨中挠度是否为60m kN /均布荷载下跨中挠度的两倍？如恒载与可变荷载各为60m kN /，梁跨中需要配HRB400钢筋的面积为多少？ 单位：mm 100 100 100 10000 10000 1. 预应力梁等效荷载法 由题意，预应力钢筋的轴线为二次抛物线，则有效预加力N Pe 产生一个与均布荷载作用下梁的弯矩图相似的弯矩图。预应力筋的轴线为单波抛物线，则有效预加力N Pe 在单波抛物线内的梁中将产生一个等效的均布荷载q e ，其值:
（1-1） e pn为该抛物线的垂度，即单波抛物线中点到两端点所连成直线的距离，即： （1-2）l为该抛物线在水平线上的投影长度。 对称结构选取单跨梁进行分析，其中，， ，，， ，代入式（1-1）和式（1-2），得： ，。 作用在双跨连续梁上的等效均布荷载如图1-1所示。 p=50.4 KN/m 图1-1：双跨连续梁等效均布荷载图 2.连续梁弯矩 等效荷载q e及恒活荷载q均为作用在双跨连续梁上的均布荷载，计算简图如图2-1所示，根据结构力学相关知识，对称双跨梁在对称荷载作用下，可以等效为一半结构进行分析，约束可以简化为一端简支、一端固定，如图2-2所示，其弯矩、剪力、支座反力及挠度如下
选择题： 15.动力系数总是（） A．大于1 B.等于1 C小于1 D小于0 填空题： 1工程结构试验所用试件尺寸的大小，总体上分为…………和………决定 2 仪器设备应满足……和……的要求。 3荷载分级的目的一方面是…………另一方面是…………。 4确立模拟工作##共有……和…………两种。 5.双向应变场下，由于应变计的横向效应，使得应变计的灵敏度系数K一般比单丝灵敏度系数＿＿＿ 6.电阻应变片的温度补偿技术常用的有两种方法，分别是…………和…………互补偿。 7.动力试验的振源有两大类：一类是……………，另一类是…………。 8.动荷载特性的测定方法包括…………和…………。 名词解释题： 1.量纲： 2.工程结构静力试验： 3.量程： 4.结构动力系数的定义为： 5.尺寸效应： 问答题： 1.土木工程结构试验的任务是什么？ 答：是在结构物或试验对象上，以仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载或其他因素作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数，从强度、刚度、抗裂性以及结构的破坏形态等各个方面来判断结构的实际工作性能（2分),估计结构的承载能力，确定结构使用要求的符强度，并用以分检验和发展设计的计算论（2分） 2．在试验前对试件进行预加载的目的是什么？ 答：27、首先是使结构进人正常的工作状态（1分)。其次，通过顼载可以检査现场的试验组织工作和人员情况，检查全部试验装置和荷载设备的可靠性，对整个试验起演习作用（2分)。通过预载试验发现的问題，必须逐一加以解决（1分) 计算题： 1.已知某混凝土简支梁加载如题36图所示，梁宽b=200mm，高h=400mm，在梁跨中设应变片，
一、单项选择题 1．土木工程结构试验中，常用生产鉴定性试验解决的问题是（ C ）。A.验证结构设计理论的假定B.提供设计依据 C.处理工程事故，提供技术依据 D.提供实践经验 2．工程结构试验的四个阶段中，哪一个阶段是整个试验工作的中心环节？（ C ） A.试验规划阶段 B.试验准备阶段 C.试验加载测试阶段 D.试验资料整理和分析阶段 3．在结构试验中应优先选择的结构就位形式是（ A ）。 A.正位试验 B.卧位试验 C.反位试验 D.原位试验 4．结构试验中，钢结构的荷载持续时间一般不少于（ B ）。 A.5min B. 10min C. 15min D. 30min 5．对于量测振动频率、加速度等参数的动测仪表，要求仪表的频率、加速度范围（ A ）被测动态参数的上限。 A.大于 B.等于 C.小于 D.大于等于 6．工程结构的模型试验与实际尺寸的足尺结构相比，不具备的特点是（ D ）。 A.经济性强 B.数据准确 C.针对性强 D.适应性强 7．集中荷载相似常数与长度相似常数的（ B ）次方成正比。 A.1 B.2 C.3 D.4 8．弯矩或扭矩相似常数与长度相似常数的（ C ）次方成正比。 A.1 B.2 C.3 D.4 9．弹性模型材料中，哪一种材料的缺点是徐变较大，弹性模量受温度变化的影响较大？（ D ） A.金属材料 B.石膏 C.水泥砂浆 D.塑料 10．哪一种模型的制作关键是“材料的选取和节点的连接”？（ C ）A.混凝土结构模型B.砌体结构模型C.金属结构模型D.有机玻璃模型11．强度模型材料中，哪一种材料需要经过退火处理？（ A ） A.模型钢筋 B.微粒混凝土 C.模型砌块 D.水泥砂浆 12．下列哪一种加载设备属于机械力加载设备？（ B ） A.杠杆 B.弹簧 C.手动液压千斤顶 D.水 13．机械力加载设备中下列哪一种加载设备常用于结构的持久荷载试验？（ D ） A.卷扬机 B.吊链 C.螺旋千斤顶 D.弹簧 14．支座的型式和构造与试件的类型和下列何种条件的要求等因素有关。（ A ） A.实际受力和边界条件 B.位移的边界条件 C.边界条件 D.平衡条件 15．结构试验时，试件的就位型式最符合实际受力状态而应优先采用的是
浅析土木工程建筑结构设计刘红杰 发表时间：2019-10-10T15:10:20.137Z 来源：《建筑模拟》2019年第33期作者：刘红杰 [导读] 本文对这两个方面设计中存在的问题进行分析，并提出若干改善意见，以求能够提高我国土木工程建筑结构设计水平。 刘红杰 嫩江市房屋租赁保障服务中心黑龙江黑河 161499 摘要：近年来，随着社会经济的不断发展，土木工程建筑数量与日俱增。要实现高质量的土木工程建筑建设，土木建筑工程结构的设计工作就显得尤为必要，其不但与整个建筑工程的质量有着直接关系，还能够影响我国基础事业的发展以及人民群众的生命财产安全。站在我国当下土木工程建筑的安全以及耐用角度出发，本文对这两个方面设计中存在的问题进行分析，并提出若干改善意见，以求能够提高我国土木工程建筑结构设计水平。 关键词：土木工程建筑；结构设计；问题与对策 引言 随着社会的发展，我国土地资源愈发紧张，迫使土木工程的建筑结构不断发生变化。要想有效提升土地资源的利用率，需要明确建筑结构设计的重要性，通过提升结构设计的有效性来提升土木工程建设质量，促进土地资源利用率的提升。而在现阶段结构设计过程中，由于部分问题的存在导致其结构设计效果降低，无法满足当前社会发展对土木工程建设提出的要求。因此，解决当前土木工程建筑结构设计中存在问题具有长远发展意义。 1我国土木工程建筑设计的现状 1.1电子产品和电子设备在土木工程建筑中的作用 由于科技的发展和技术的进步，电子信息技术也逐渐贯彻到社会中来，而对于土木工程的设计也得到了计算机的协助。在土木工程建筑设计中，设计师可以通过电子计算机来寻找合适的设计样式，以其中优秀的设计图案中进行创造性地改造，并且形成了一种新的设计形式，为设计师的工作减轻了许多工作负担。但同时也带来了许多潜在性的威胁，由于设计师自身的局限性，使得许多设计都不能进行扩展性地设计，从而造成了设计成品不是十分精巧完整。 1.2我国土木工程设计具有相对局限性 在土木工程建设的设计过程中，依然会存在许多不确定因素阻碍着设计的进步，设计师在最开始的设计上就有其自身的局限性，再加上由于商业利益很强，而只求效率不求质量的观念已经深入人心，上司会为设计师提供最后期限，时间上的限制和地点上的局限也使得设计师不能完成最纯正、最佳的作品。 2建筑结构设计中存在问题 2.1图纸设计问题 作为土土木工程建设的主要依据，图纸设计的合理性关系到建筑建设质量，并对土木工程建设成本有着至关重要的影响。而纵观当前土木工程建设结构设计，部分设计人员素质能力较差，没有认识到图纸设计的重要性，导致图纸设计存在应有的科学性与合理性，图纸设计质量不符合实际需求，进而对建筑工程建设质量产生影响，甚至危害到民众的生命安全。 2.2安全性不高 作为土木工程建设中的核心内容，结构设计的有效性关乎着我国城市基础建设事业的发展，并对国家经济发展产生影响。而在当前建筑结构设计过程中，缺乏对安全性的考虑，部分土木工程使用期限未超出十年就出现墙面开裂、形变等问题，而出现这种问题的主要原因就是缺乏对工程安全性的考虑。再加上侧重于对建设成本的降低，忽视结构设计的合理性，进而对土木工程建设质量产生严重的影响。 2.3执行力不足 在当前土木工程建设中，存在忽视建筑结构设计的现象，只是依托于多年的建筑经验进行模式化设计，没有结合实际建设需求、建筑实际情况科学合理的设计。导致建筑结构设计不合理，存在诸多问题。再加上在土木工程建设过程中，部分施工单位没有严格按照结构设计图纸进行施工，缺乏应有的执行力度，导致工程建设水平受到严重的影响。 2.4自然原因造成工程的持久性不足 由于我国土地面积较为广泛，南北跨度较大，气候的不同也在一定程度上成为阻碍土木工程建筑设计的一个因素。设计者需要按照气候的不同设计建筑，这已经成为了极为重要的问题。 3土木工程建筑结构设计中问题的解决策略 3.1对建筑结构设计进行改进完善 工程质量是进行土木工程建筑结构设计过程中的最重要的要素之一，应当将工程的质量作为整个建筑结构设计的主要核心，在保证建筑结构质量的基础上，尽可能的控制整个工程建筑的投入成本。要明确的认识建筑质量与经济效益之间的关系以及企业的回报已经建筑质量之间的关系，这样才能过让相关设计人员用精益求精的理念去设计建筑图纸，并且还能以建筑质量为基础尽可能的节省资金投入，设计出可以让建筑方满意并且可以让人们安心使用的建筑图纸。 3.2相互交流 在进行土木工程结构设计方案开始之前，应当进行良好的交流沟通。土木建筑工程的设计师在进行设计一个工程之前，应该和承包商及投资商进行详细地交流，并且通过与其有效的交流和沟通，理解施工的具体要求，根据其要求进行创新型设计，从而形成新颖独特的建筑设计风格。建筑结构设计人员应当通过与投资方以及施工相关负责人了解到建筑结构设计过程中需要注意的重点，并且要把建筑结构设计的目标效果充分明确，以这些为设计建筑结构时的参照物。同时，还需要对建筑施工现场的实际环境有足够的了解，将建筑工程附近的建筑物以及环境也要加入结构设计时需要考虑带因素中，这样才可以确保设计出来的施工反而更加的贴切以及精准，并且能够融入整个建筑物群或者环境中， 3.3明确参数 在进行土木工程建筑结构设计初期，有许多的专业术语会应用到其中，而这类词语也是进行土木工程建筑结构设计是需要相关设计人
一、单项选择题（本大题共小题，每小题分，共分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1．土木工程结构试验中，常用生产鉴定性试验解决的问题是（ C ）。 A.验证结构设计理论的假定 B.提供设计依据 C.处理工程事故，提供技术依据 D.提供实践经验 2．工程结构试验的四个阶段中，哪一个阶段是整个试验工作的中心环节？（ C ） A.试验规划阶段 B.试验准备阶段 C.试验加载测试阶段 D.试验资料整理和分析阶段 3．在结构试验中应优先选择的结构就位形式是（ A ）。 A.正位试验 B.卧位试验 C.反位试验 D.原位试验 4．结构试验中，钢结构的荷载持续时间一般不少于（ B ）。 A.5min B. 10min C. 15min D. 30min 5．对于量测振动频率、加速度等参数的动测仪表，要求仪表的频率、加速度范围（ A ）被测动态参数的上限。 A.大于 B.等于 C.小于 D.大于等于 6．工程结构的模型试验与实际尺寸的足尺结构相比，不具备的特点是（ D ）。 A.经济性强 B.数据准确 C.针对性强 D.适应性强 7．集中荷载相似常数与长度相似常数的（ B ）次方成正比。 A.1 B.2 C.3 D.4 8．弯矩或扭矩相似常数与长度相似常数的（ C ）次方成正比。 A.1 B.2 C.3 D.4 9．弹性模型材料中，哪一种材料的缺点是徐变较大，弹性模量受温度变化的影响较大？（ D ） A.金属材料 B.石膏 C.水泥砂浆 D.塑料 10．哪一种模型的制作关键是“材料的选取和节点的连接”？（ C ）A.混凝土结构模型B.砌体结构模型
土木工程建筑结构设计中的问题与策略探讨程培军 发表时间：2018-09-18T08:54:11.123Z 来源：《建筑模拟》2018年第17期作者：程培军 [导读] 建筑自人类起源时就一直存在，从远古时期祖先们的茅草小屋到现如今现代化的高楼大厦，建筑在我们的生活中无处不在。 重庆华投工程设计有限公司重庆 400000 摘要：建筑自人类起源时就一直存在，从远古时期祖先们的茅草小屋到现如今现代化的高楼大厦，建筑在我们的生活中无处不在。随着社会的发展和时代的进步，建筑也渐渐由只是为人们提供遮风挡雨的场所发展到如今的建筑艺术，但在实际土木工程建筑结构设计中仍然存在着一些问题。因此，需要根据当前土木工程建筑结构设计中问题的特点，制定出有针对性的解决策略，从而使得结构设计方案更加的科学合理，保证土木工程建筑工作的顺利进行。 关键词：土木工程；建筑结构设计；问题；解决策略 1土木工程建筑结构设计的定义与作用 建筑结构设计是土木工程建筑设计的重要组成部分。该项设计工作主要包括地基设计、墙体设计、楼板层设计、门窗设计、变形缝设计和防火防震设计等，综合做好建筑结构设计工作方能全面提升建筑安全施工质量。从微观视角来讲，建筑结构设计工作应用到了建筑力学、建筑材料、建筑物理学、建筑结构学、建筑施工技术、建筑美学和建筑经济学等多项专业知识，其设计目标是提高建筑整体结构功能与安全质量。在土木工程建筑施工中，建筑结构设计为施工作业提供了较为全面的参考依据。建筑设计师通常会设计细致的施工图纸与构造详图，针对建筑构造，列出最优施工材料和最佳施工工艺。一方面，当代建筑设计师非常重视建筑结构的组合功能，在设计过程中，会努力提升建筑结构的表现效果，确保设计方案的安全性。另一方面，建筑结构的所有节点与内部处理涉及到了多种因素，因此，建筑设计师会充分考虑这些因素，选择符合土木工程建筑施工要求的材料、技术和产品等，从而有效提升建筑结构的组合功能。 2土木工程建筑结构设计的相关原则 2.1 结构设计合理性原则 土木工程建筑的结构设计是否科学合理，直接影响着建筑项目的施工安全、施工质量、施工效果等。因此，在开展土木工程建筑结构设计的过程中，应当对土木工程建筑项目的施工地质条件、实际施工情况等因素，进行细致的研究，提高土木工程建筑结构设计的合理性，保证设计方案可以满足建筑施工和使用的要求。 2.2 结构设计高效性原则 在土木工程当中，应当明确建筑物的设计图表，建筑结构设计的主要工作就是图表设计。在建筑图表的设计过程中，首先要对详细、准确的数据进行分析调查研究，尤其是建筑结构的节点难题，设计人员应全面掌握具体情况并进行细致研究，然后对结果进行提炼和整理，合理高效的利用各种设计资源，提升准确性，避免在核算当中出现较大的误差，确保图表设计的高效性。 2.3 结构设计完整性原则 在土木工程建筑结构设计中，为了避免设计方案中存在各类问题，设计人员应充分地考虑土木工程建筑结构完整性设计原则要求，重视结构设计的完整性，不能出现任何的缺点和问题。在编制设计方案的时候，认真分析建筑结构的每一个部分，尤其是细节问题处理，增强设计方案的适用性。对于设计中较为薄弱的部分应当加强重视，严格按照相应的原则落实设计方案，保证设计方案的可靠性和安全性。 3土木工程建筑结构设计常见问题分析 3.1整体性不强 对于当前很多土木工程建筑结构设计工作的开展，其表现出来的一个突出问题就是结构方案的整体性不强，难以围绕着整个土木工程建筑进行全方位分析，如此也就导致相应结构设计工作存在零散问题，很多区域的设计规划都存在着各为其主的现象，不具备整体性，如此也就容易在最终实际应用过程中表现出一些较为明显的缺陷。这种整体性不强的问题不仅仅表现在结构自身的各个组成部分方面，还具体表现在土木工程建筑和周围环境存在着明显的不协调，进而也就容易产生一些矛盾。既无法实现对于周围自然资源以及可再生能源的充分运用，还容易导致一些较为明显污染和损害问题的出现。 3.2细节处理不严谨 在土木工程建筑结构设计工作落实中，对于一些关键细节，需要引起足够关注。现阶段很多土木工程建筑结构设计问题的出现都表现在一些细节上，最终形成的威胁却是比较突出的。结合这种设计细节方面的具体问题表现，其具体呈现也是多方面的，比如对于当前应用比较频繁的土木工程建筑结构中的预埋件，其就很可能会因为考虑不全面而形成较为明显的威胁，最终导致一些后续施工不适应问题出现，还容易和其它相关系统的施工安装形成明显冲突，影响到整个土木工程建筑的有效应用。 3.3设计方案呈现存在问题 土木工程建筑结构设计工作的有效落实必然还需要最终落脚到施工应用上，为了充分提升设计方案的施工指导作用，促使其能够体现出较强的参考效果，必须要围绕着设计方案进行优化，促使其能够形成较为理想的呈现效果。但是在当前具体设计方案的成型中，其在的问题是比较繁杂的。比如对于一些具体标识，容易因为规范性和标准型不足，导致后续施工中相关人员出现误解，也就必然会影响到设计方案的准确应用，同样也损害了土木工程建筑结构设计价值，需要在后续设计工作开展中引起设计人员的足够重视。 4土木工程建筑结构设计问题的解决策略 4.1 严格工程设计招标管理 通过招标方式来选择设计单位和施工单位，能够解决因为频繁的偷工减料活动而直接影响整个土木工程质量以及设计方案正常实施的问题，提高整个土木建筑的安全性，也可以提高所有设计单位与施工单位的竞争意识，充分发挥出设计单位和施工单位实际设计施工过程中的主观能动性。另外，通过进行设计施工招标，开发商们不仅能够比较承包单位的实际技术水平，还能够对其在建筑行业中的评价进行详细分析，从而作出正确的选择。通过招标的方式来选择设计单位与施工单位，能够很好的协调这两个单位之间的关系，保证该土木工程的安全性和实用性。 4.2确保结构整体协调 每一项工程设计的开始，即建筑方案设计阶段，就能凭借自身拥有的结构体系功能及其受力、变形特性的整体概念和判断力，帮助建
一、单项选择题 C）。1．土木工程结构试验中，常用生产鉴定性试验解决的问题是 （A.验证结构设计理论的假定 B.提供设计依据 C.处理工程事故，提供技术依据 D.提供实践经验 2．工程结构试验的四个阶段中，哪一个阶段是整个试验工作的中心环节 （ C ） A.试验规划阶段 B.试验准备阶段 C.试验加载测试阶段 D.试验资料整理和分析阶段 A）。 3．在结构试验中应优先选择的结构就位形式是（ A.正位试验 B.卧位试验 C.反位试验 D.原位试验 4．结构试验中，钢结构的荷载持续时间一般不少于（B）。 . 10minC. 15min D. 30min 5．对于量测振动频率、加速度等参数的动测仪表，要求仪表的频率、加速 度范围（ A ）被测动态参数的上限。 A.大于 B.等于 C.小于 D.大于等于 6．工程结构的模型试验与实际尺寸的足尺结构相比，不具备的特点是 （ D ）。 A.经济性强 B.数据准确 C.针对性强 D.适应性强 7．集中荷载相似常数与长度相似常数的（B）次方成正比。 8．弯矩或扭矩相似常数与长度相似常数的（C）次方成正比。 9．弹性模型材料中，哪一种材料的缺点是徐变较大，弹性模量受温度变化 的影响较大（D） A.金属材料 B.石膏 C.水泥砂浆 D.塑料 10．哪一种模型的制作关键是“材料的选取和节点的连接”（ C ）A.混凝土结构模型 B.砌体结构模型 C.金属结构模型 D.有机玻璃模型 11．强度模型材料中，哪一种材料需要经过退火处理（A） A.模型钢筋 B.微粒混凝土 C.模型砌块 D.水泥砂浆 12．下列哪一种加载设备属于机械力加载设备（B） A.杠杆 B.弹簧 C.手动液压千斤顶 D.水 13．机械力加载设备中下列哪一种加载设备常用于结构的持久荷载试验 （ D ） A.卷扬机 B.吊链 C.螺旋千斤顶 D.弹簧 14．支座的型式和构造与试件的类型和下列何种条件的要求等因素有关。 （ A ） A.实际受力和边界条件 B.位移的边界条件 C.边界条件 D.平衡条件15．结 构试验时，试件的就位型式最符合实际受力状态而应优先采用的是
摘要 本工程为宜宾市华府春天办公楼，共七层，总用地面积896.25平方米，总建筑面积6273.75平方米，采用钢筋混凝土框架结构，梁柱和楼板均为现浇，该地区地震设防烈度7度，框架为三级抗震。根据设计任务书的要求，综合考虑基地环境、使用功能、综合选型、施工、材料、建筑设备及经济等。最终确定设计方案，画出建筑施工图。 结构设计是在建筑物初步设计的基础上确定结构方案，选择合理的结构体系，从而进行结构布置，并初步估算，确定结构构件尺寸，进行结构计算。 在结构计算和构件截面估算后，选取一榀框架进行计算，用二次分配法算出内力，并对最不利活荷载和最不利内力进行分析，从而进行配筋计算，本设计基础形式采用柱下独立基础，整个方案设计符合设计和结构要求，具有一定的创造性和合理性。 结构设计部分包括结构方案设计、结构计算和施工图设计。该建筑物结构采用现浇钢筋混凝土框架结构。结构方案包括梁、柱的选用，结构计算包括梁、柱、板的配筋计算，施工图设计主要有基础的设计。结构计算部分应用PKPM系列软件，主要用到PMCAD、SATWE、JCCAD完成。地震作用及内力计算、地震位移验算采用手工计算分析。 关键词：钢筋混凝土结构设计办公楼抗震设计内力组合PKPM软件中的应用 《我是什么》第二课时教学设计 一、设计理念： 学习语文应该是一种美丽的畅想。在追求自主感悟、个体体验、人文熏陶的新课标环境下，语文教学更应给学生的学习提供美丽畅想的情境和空间，让他们在美丽的畅想中感受语言，体味语境，锻炼语感，张扬个性，陶冶性情，培养学习语文的兴趣，更好地体现语文学科丰富的人文内涵。 二、教材分析：
水，是生命之源。没有水，就没有我们这个美丽可爱的世界。水，是人们生活中天天离不开的东西。云、雨、雪等是人们司空见惯的自然现象，我们很少把水和它们联系起来，琢磨其中的变化规律和科学道理。《我是什么》是人教版二年级上册第八单元的一篇主体课文。课文采用了拟人的写法，因此内容比较生动、有趣，适宜于低年级学生学习。课文中的很多内容牵扯到一些自然常识，如果教师讲得过细，势必将语文课上成自然课。教学时，教师不要深究各种物候现象的形成，应引导学生多读，在反复品读中理解语言文字，培养起对自然界物候现象的兴趣。 三、学情分析： 本学期的学习已接近尾声，学生对于课文中的生字已经不再感到困难了，但是要读的有感情，有趣则还需要老师的点拨。
土木工程结构试验与检测总结 衣食住行是人类生活的主要方面，其中住虽然不是最重要的，却也是必不可少的。而这学期学习的土木工程结构试验与检测让我了解到一个建筑的来之不易，更让我了解到建筑质量的重要性。结构试验与检测是一项科学实践性很强的活动，是研究和发展工程结构新材料、新体系、新工艺，也是探索结构设计新理论及验证实体结构的受力性能、承载力和可靠性的重要手段。 通过学习这门课程，我了解到了建筑结构检测和试验的任务，目的，定义和作用，也了解到进行土木工程结构试验与检测的工具，比如重物加载的方法及相关的加载设备、液压加载的方法及相关的加载设备、加载辅助设备、试件支承装置。 结构试验是以工程结构、构件或者结构模型为对象，以试验仪器设备为工具，以各种测试技术为手段，通过试验方式量测结构受载后的各种参数（位移、应力、应变、裂缝、振幅、频率、加速度等），据此，对结构物的工作性能作出评价，对建筑物的承载能力、安全性能作出正确的评定，确定结构对使用要求的符合程度，并用以检验和发展结构的计算理论。根据不同的试验目的、荷载性质、试验对象、试验场所、构件破坏与否、荷载作用时间等不同因素进行分类，可以为研究性试验和检测性试验、静力试验和动力试验、实体（原理）试验和模型试验、试验室试验和现场试验、破坏性试验和非破坏性试验，以及短期荷载试验和长期荷载试验。 1、研究性试验和检测性试验 根据试验目的，可分为研究性试验和检测性试验。 （1）研究性试验 研究性试验具有研究、探索和开发的性质。其目的在于验证结构设计的某一理论，或验证各种科学的判断、推理、假设及概念的正确性。或是为了创造某种新型结构体系及其计算原理，而系统地进行的试验研究。 研究性试验一般都是在室内进行，需要使用专门的加载设备和数据测试系统，以便对受载试件的变形性能作连续观察、测量和全面的分析研究，从而找出其变化规律，为验证设计理论和计算方法提供依据。这类试验通常研究以下几个方面的问题。
土木工程结构试验学习心得 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
土木工程结构试验学习心得 土木工程结构试验是研究和发展结构计算理论的重要实践，从材料的力学性能到验证由各种材料构成不同类型结构和构件的基本计算方法，以及近年来发展的大量大跨、超高、复杂结构的计算理论，都离不开试验研究。因此，土木工程结构试验在土木工程结构科学研究和技术革新方面起着重要的作用，与结构设计、施工及推动土木工程学科的发展有着密切的关系。土木工程结构试验是土木工程专业的一门专业技术课程，与材料力学、结构力学、混凝土结构、砌体结构、钢结构、地基基础和桥梁结构等课程直接有关，并涉及物理学、机械与电子测量技术、数理统计分析等内容。通过本课程的学习，使我获得土木工程结构试验方面的基础知识和基本技能，掌握一般工程结构试验规划设计、结构试验、工程检测和鉴定的方法，以及根据试验结果作出正确的分析和结论的能力，为今后的学习和工作打下良好的基础。《土木工程结构试验》是土木工程专业的一门专业课程，也是唯一的一门独立的试验课程。它的任务是在结构或实验对象上，以仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载或其他因素作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数（变形、挠度、位移、应变、振幅、频率）后进行分析，从而对结构的工作性能作出评价，对结构的承载能力作出正确的估计，并为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据。通过本门课程的学习，在理论上我学到许多关于结构试验的知识，工程结构试验的量方法、程结构试验过程、可靠性鉴定等。工程结构试验的量方法土木工程结构试验中的试验荷载要与结构在实际中的受力情况相一致，试验时的荷载应使结构处于某一种实际可能的最不利的工作情况。当采用等效荷载时，试验荷载的大小要根据相应的等效条件换算得到，同时要注意荷载图式的改变对结构的各种影响。结构试验的加载制度要根据不同的结构按照相应的规范或标准的规定进行设计。测量方法：机测法。利用机械仪表测量所需的数据或参数，机测法适应性强、简便、可靠、经济，是结构试验中最常用的测量手段。 ②电测法。通过传感元件把试验需要测量的数据或参数，转换为电阻、电容、电感、电压或电流等电量参数，经放大器放大，然后进行测量，由指示记录设备记录和显示，这种转换和测量技术称为非电量电测技术，具有准确、快速测量、自动控制、连续记录和远距离操纵等优点。与计算机联机，还可根据测量结果自行判断和运算。③光测法。利用光的准直性对测量参数放大、转换、实现连续记录，阻尼小、响应快（如光线示波记录仪）。也可利用光敏材料的物理化学原理和力学特性在偏振光作用下产生的光学效应，测定应力场（如光弹仪），简便、可靠、直观性好；及激光测量位移和激光全息的应用。
试卷代号：1 142 中央广播电视大学2011-2012学年度第一学期“开放本科”期末考试 建筑结构试验试题 一、选择题（每小题3分，共45分） 1．下列，( )不属于科学研究性试验。 A．验证结构计算理论的假定 B．为制订设计规范提供依据 C．为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验 D．服役结构的可靠性鉴定 2．( )和控制系统可以完成结构静荷试验、结构动荷试验、结构低周疲劳和模拟地震试 验等等。 A．液压千斤顶 B．单向作用液压加载器 C．双向作用液压加载器 D．电液伺服作动器 3．贴电阻片处的应变为1000ye，电阻片的灵敏系数K-2．O，在这个电阻片上应产生的电 阻变化率应是下列哪一个？( ) A．0.2% B．0.4% C．0.1% D．0.3% 4．下列，( )可测出钢筋位置。 A．超声法 B．钻芯法 C．磁检测法 D．扁顶法 5．用量纲分析法进行结构模型设计时，( )不属于基本量纲。 A．质量M B．应力d C．长度L D．时间T 6．下列钢筋混凝土结构的承载力极限标志中，( )条不正确。 A.跨中最大挠度达到跨度的1/60 B．受拉主筋重心处裂缝宽度达到1. 5mm C．剪力区，受压混凝土剪压破坏或斜压破坏 D．主筋端部相对混凝土滑移达0. 2mm
7．疲劳试验过程中要进行四种形式的试验。( )首先调整最大、最小荷载，待稳定后 开始记数，直到需做静载试验的次数。在运行过程中，需要做动态挠度与动应变测量。 A．预加载 B．静载试验 C．疲劳试验 D．破坏试验 8．在结构抗震动力试验中，( )加载方法既能较好地模拟地震又易于实现。 A．采用机械式偏心激振器激振 B．采用地震模拟振动台 C．采用炸药爆炸模拟人工地震 D．采用电磁激振器激振 9．( )能实现多点同步加载，在建筑结构试验中是理想的加载方法之一，它不但可以对 建筑结构物施加静荷载，也可施加动荷载。 A．液压加载 B．重物加载 C．机械式加载 D．气压加载 10．通过( )这种方式可以实现均布荷载的加载，也可以使用料盘实现集中荷载的加载。 A．液压加载 B．重物加载 C．激振器加载 D．机械式加载 11．在轴向拉压状态下，( )布置应变片的形式和测量桥路的特点是：消除了温度影 响，也消除了偏心荷载的影响，测量灵敏度提高了2(l+v)倍，使用的应变片较多。 A．外设补偿片的半桥测试方案 B．测量应变片互相补偿的半桥测试方案 C．外设补偿片的全桥测试方案 D．测量应变片互相补偿的全桥测试方案
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。 21.离心力加载是根据旋转质量产生的离 心力对结构施加简谐振动荷载：结构长柱 试验机是大型结构试验的专门设备，其液 压加载器的吨位一般至少在2000kN以上； 机械式加载不仅可以对建筑物施加静力 荷载，也可以施加动力荷载；惯性力加载 法常用于结构动力试验中，由于荷载作用 的方法不同，可分为冲击力加载和离心力 加载两种方法。 22.卷扬机和倒链是通过钢丝绳或链条对 结构或构件施加拉力荷载；螺旋千斤顶可 用来施加压力荷载；采用初位移或初速度 的突卸荷载或突加荷载的方法，可使结构 受冲击荷载作用而产生自由振动；液压加 载的最大优点是利用油压是液压加载器 产生较大的荷载，试验操作方便安全。 23.结构疲劳试验机主要是脉动发生系统、 控制系统、液压加载器工作系统三部分组 成，结构疲劳试验机脉动频率可根据试验 的不同要求，在100~500次/分范围内任 意调节选用。 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；主要量测的内容暴 扣外部条件（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。 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（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。 34.精确度：是精密度和准确度的综合反 映，是指仪表指示值与被测值得符合程度， 常用满量程的相对误差来表示。仪器精度 越高说明随机误差和系统误差小，误差越 小，精度越高。 35.滞后：在恒定的环境下，某一输入量 从起始量程增至最大量程，再由最大量程 减至最小量程，正反两个行程输出值之间 的偏差称为滞后。 36.可靠性：在规定的条件下，满足给定 的误差极限范围内连续工作的可靠性，或 者说构成仪表的元件或部件的功能随时 间的增长仍能保持稳定的程度。 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。42.钢弦传感器工作原理：钢弦传 感器被张紧的钢弦作为敏感元件，利用其 固有频率与张拉力的函数关系，根据固有 频率的变化来反应外界作用力的大小。 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。 45.电阻应变片的主要技术性能指标：灵 敏系数，标距，使用面积，电阻值，应变 极限等。 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。 54.什么是先张和后张预应力结构？答： 先张预应力结构：先张法指采用永久和临 时台座在构建混凝土浇筑之前施张预应 力筋待混凝土达到设计强度和龄期后，将 施加在预应力筋上的拉力逐渐释放，在预 应力筋回缩的过程中利用好其余混凝土 之间的粘结握裹力对混凝土施加预应力。 后张法是指在混凝土构件浇筑，养护和强 度达到设计值后，利用预设在混凝土构件 内的孔道穿入预应力筋，以混凝土构件本 身为支撑采用千斤顶来张拉预应力筋，然 后用特定的锚具将预应力筋锚固形成永 久预应力，最后在预应力筋孔道内压注水 泥浆防锈，并使预应力筋和混凝土黏结成 整体。 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