结构试验复习题

一、判断题

1.动力试验包括振动试验和疲劳试验。(√)

2.被测物理量的单位变化引起测试系统输出值变化量的大小称为灵敏度，灵敏度的表示方法是：输出量与被测物理量之比。(√ )

3.在动力反复荷载作用下，结构的强度要比静力低周反复加载降低10%以上。(×)

4.动荷加载的方式有：重物加载、惯性力加载、激振器加载、爆炸加载、液压加载。(×)

5.板、壳一般只承受压力，承载力标志是混凝土被压坏。(√)

6.结构静力试验加载分级是为了便于观察变形与荷载的关系。（√）

7.研究结构在荷载作用下的弹性、弹塑性直至破坏各阶段全过程的工作性能，应取弹性模型进行试验。（×）

8.移动荷载作用下结构所产生的动挠度往往比静挠度大。（√）

9.通过预加载可以检查仪器及设备的工作可靠性。（√）

10.在结构试验中应优先选择的结构就位形式是原位试验。（×）

二、填空题

1.工程结构试验所用试件的尺寸和大小，总体上分为模型和原型两类。

2.试件的就位形式有正位试验、卧位试验、反位试验和原位试验。

3.荷载分级的目的一方面是控制加荷速度，另一方面是便于观察结构变形，为读取各类试验数据提供必要的时间。

4.选用仪器仪表必须满足量测所需的精度和量程要求。

5.动测试验使用的仪表，尤其应注意仪表的线性范围、频响特性和相位特性要满足试验量测的要求。

6.静力试验的测量项目不外乎有结构上的作用及结构作用效应。

7.结构自振特性主要包括自振频率、阻尼和振型三个参数。

8.测量仪器的主要技术指标有量程、刻度值、灵敏度、精确度和滞后等

9.测量系统一般由感受、放大和显示三个基本部分组成。

10.动测试验使用的仪表，尤其应注意仪表的线性范围、频响特性和相位特性要满足试验量测的要求。

11.电阻应变片的温度补偿技术常用的有两种方法，分别是温度补偿片补偿和工作片互补偿。

12.建筑结构试验是以实验方式测试有关数据，为结构的 安全使用 和设计理论 的建立提供重要的依据。

13.仪器的标定可按两种情况进行，一是对单件仪器进行 单件标定 ，二是对仪器系统进行 系统标定。 14.在现场试验水塔、水池、油库等特种结构时，水是最为理想的试验荷载，它不仅符合结构物的实际使用条件，而且还能检验结构的 抗裂抗渗 情况

15.力传感器和液压传感器主要：有机械式和电测式两类。

三、名称解释

1.第一相似定理：是彼此相似的物理现象，单值条件相同，其相似准数的数值也相同。

2.等效荷载：是指加在试件上，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。

3.工程结构静力试验：是对结构施加静力荷载以模拟结构工作状态的试验。

4.结构动力系数的定义为：在动力荷载作用下，结构动挠度与静挠度之比。

5.相似准数：是联系相似系统中各物理量的一个无量纲组合

6.频率响应：动测仪器输出信号的幅值和相位随输入信号的频率而变化的特性。

7.反冲激振器加载工作原理：当点火装置内的点火药被点燃后，很快是组装火药到达燃烧温度，主装火药开始在燃烧室中进行平行的燃烧，产生的高温高压气体便从喷管口以极高的速度喷出。 8.边界条件相似：模型和原型在外界接触的区域内的各种条件保持相似。

9.应变测量的温度补偿：实验中只需要测量试件受除温度作用以外的荷载作用所产生的应变，就应除去由温度变化引起的应变。

10.拔出法检测砼强度的基本原理：进行拔出实验时，拔出仪以承力环为反力座和约束圈，通过拉杆对瞄固件施加拉力。

11.结构动力系数

答：结构动力系数是指决定于结构的形式、刚度、质量分布、材料特性及构造连接等因素，而与外荷载无关的参数，它包括结构的自振频率、阻尼、振型等。

12.结构现场实验荷载装置的主要矛盾：当采用杠杆加载或液压加载时，如何解决杠杆支点瞄固和液压加载器加载所产生的作用力的平衡问题。

13.拟动力实验的工作原理：试件受到加载器作用而产生反应是，计算机则再次采集试件反应的各种参数进行计算，并继续向加载器发出下一次的加载指令，这样周而复始，直至加载结束。

14.回弹法的基本原理：使用回弹仪的的弹击拉簧驱动仪器内的弹击重锤，通过中心导杆，弹击砼的表面，并测得重锤反弹的距离以反弹距离与弹簧初始长度之比为回弹值R，由它与砼强度的相关关系来推定砼强度。 15.稳定性：当被测物理量不变，仪器在规定的时间内保持示值与特性参数不变的能力。

16.电阻应变计的工作原理：将给测试件的应变量转换成电阻变化量的敏感元件。将电阻应变计安装在被测构件表面上，当构件受力而变形时，电阻应变计的敏感栅随之产生应变，其电阻值发生变化。测量此电阻变化即可测量出构件表面沿敏感栅轴线方向的应变。

17.控制测点：在结构物的最大挠度和最大应力出现的部位上必须布置测量点位。

四、问答题

1.为什么说“液压加载在建筑结构试验中是理想的加载方法之一”？

答：液压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。液压加载的原理清晰，加载设备操作简单方便、安全可靠，能产生较大的荷载，而且荷载容易控制准确稳定，并能实现多点同步加载，是目前建筑结构试验应用最广技术先进的加载方法之一。

2.结构试验时分级加（卸）荷载的目的是什么？

答：主要是为了便于加（卸）载速度和观察荷载与变形的关系，也为了统一各点加载的步调和为读取各种数据提供所必须的时间。 3.超声波检测混凝土强度的基本原理是什么？

答：混凝土的抗压强度与超声波在其内部传播时的速度有一定的相关性，这就是超声法检测混凝土强度的基本原理。混凝土强度越高，超声波在混凝土中传播的波速也越大，反之波速就小。

4.回弹法测定结构和构件混凝土强度的依据是什么？什么是回弹法检测混凝土强度的关键？

答：回弹法测定结构和构件混凝土强度的依据是：回弹值与混凝土抗压强度间的相关性，这种相关性是以基准测强曲线或经验公式的形式给出的。基准测强曲线或经验公式的确定是回弹法检测混凝土强度的关键。

5.对于受弯构件，选取测量应变的截面应依据哪些原则？

答：对于受弯构件，需按如下原则选取测量应变的截面：1）弯矩最大处；2）剪力最大处；3）弯矩与剪力均较大处；4）截面面积突变处；5）抗弯控制截面（截面较弱且弯矩值较大处）；6）抗剪控制截面（截面较弱且剪力值较大处）。

6.简述建筑结构试验中的真值、近似值和误差三者的关系？

答：真值是物理量本身所固有的，人们对物理量测量的目的就是寻求真值。但是由于测量误差的存在，真值无法测得，只能用多次测量的算术平均值作为其近似值，测量次数越高，接近程度越高，当测量次数足够多时，近似值趋于稳定。

7.结构动力荷载特性的实验的测定有几种方法？

答：（1）直接测定法。通过测定动荷载本身参数确定其特性。 （2）间接测定法。是把动力机器安装在专用的，有足够变形的弹性结构上，下面是刚性支座。

（3）比较测定法。比较震源的承载结构在已知动荷载作用下的震动情况和在待测震源作用下的震动情况，得出荷载的特性数据。

8.结构疲劳实验的安全保护措施是什么？

答：（1）试件安装就位应找平，支座的边界条件应与计算简图一致，还有防止滑移、脱落的功能。

（2）设置侧向支撑，防止试件在疲劳实验过程中和破坏时因震动发生侧向移动或倾覆。

（3）荷载支撑设备及实验台座的构件和连接均应进行疲劳强度验算，荷载支撑架应有足够刚度，以利于控制荷载作用平面内外的变形和摆动。

（4）注意使用结构疲劳试验机的自控停机装置，避免发生事故。

9.超声波检测混凝土强度的基本原理是什么？

答：混凝土的抗压强度与超声波在其内部传播时的速度有一定的相关性，这就是超声法检测混凝土强度的基本原理。混凝土强度越高，超声波在混凝土中传播的波速也越大，反之波速就小。

10.钢筋位置测定仪在检测混凝土内部钢筋的位置、钢筋直径和保护层厚度时有何优点？使用钢筋位置检测仪获得最佳检测结果的条件是什么？ 答：钢筋位置测定仪在检测混凝土内部钢筋的位置、钢筋直径和保护层厚度时，不需要破坏混凝土保护层，就可以有效地达到测量的目的。使用钢筋位置检测仪获得最佳检测结果的条件是：混凝土结构和构件中的配筋稀疏，并距混凝土表面较近。

11.如何确定钢筋混凝土梁开裂荷载实测值？

答：确定钢筋混凝土梁开裂荷载实测值：

1）如果在规定的荷载持载时间结束后出现裂缝，则将此级荷载定为开裂荷载实测值。

2）如果在规定的荷载持载时间内出现裂缝，则将此级荷载与前一级荷载的平均值定为开裂荷载实测值。

3）如果没有及时发现第一条裂缝，可取荷载-挠度曲线上的转折点（曲线第一弯转段两端点切线的交点）的荷载值作为构件的开裂荷载实测值。

12.结构抗震试验的特点是什么？要求观测的内容有哪些？

答：结构抗震试验的特点是荷载作用反复，结构变形很大。试验要求做到结构构件屈服以后，进入非线性工作阶段，直至完全破坏；试验要求同时观测结构的强度、变形、非线性性能和结构的实际破坏状态。

13.大跨度结构通常需要进行哪些试验研究工作？

答：1）.通过实物或模型的试验来研究，掌握结构受力特点及内力和变形的变化规律；2）.通过试验实测值与近似计算法或精确计算法的理论值的分析比较，检验设计方法的正确性；3）.通过试验验证结构的整体稳定性和整体刚度，探讨新的计算方法和假定条件；4）.对于网架结构还需验证节点的强度和可靠性。

14.试件支承装置的作用和重要性如何？试件支承装置包括哪些？

答：试件的支承装置是实现试验结构力边界条件及位移边界条件关键的试验装置之一，因此，在结构试验中只有正确地使用支撑装置，才能确保结构试验的顺利进行。试件支承装置包括支座和支墩。

15.采用模型试验时，为了保证模型试验所研究的物理现象与实物试验的同一现象是相似的，必需考虑哪些问题？

答：采用模型试验时，为了保证模型试验所研究的物理现象与实物试验的同一现象是相似的，下列问题必需考虑：试验材料如何选择；试验参数如何确定；试验中应该测量哪些量；如何处理试验结果以及可以推广到什么样的现象上去。

16.建筑结构动力试验的内容主要有哪些？

答：1）.测定动力荷载或振源的特性，即测定引起振动的作用力的大小、作用方向、作用频率及其规律。2）.测定结构的动力特性，包括结构的自振频率、阻尼比和振型。3）.测定结构在动力荷载作用下的反应，包括位移（振幅）、速度、加速度、动应力、动力系数等。

五、计算题

1.简支梁受均布荷载作用产生变形，已知支座1和支座2在