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《建筑结构试验》考试大纲第一部分考试大纲说明一、课程性质和地位本课程是建筑工程专业综合性的, 有较强的实践性的专业技术课程, 通过理论学习和实验教学, 使学生获得专业必须的试验基本理论知识和基本技能, 完成一般建筑结构试验的设计。
“建筑结构试验”从材料的力学性能到验证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, 建筑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, 已逐步形成一门相对独立的学科, 并日益引起科研人员和工程技术人员的关注和重视。
本课程主要针对“土木工程”等专业。
课程的学分为2学分。
推荐教材为王天稳主编的《土木工程结构试验》（武汉理工大学出版社）一书。
二、课程考试要求本课程的考试要求, 要从考核知识点、学习要求、考核目标和有关考试的具体问题等几个方面综合起来全面加以把握。
其中, 考核知识点是主体。
（一）考核知识点考核知识点是对课程知识体系在广度上的概括。
就本课程而言, 其知识广度主要包括基本理论、基本方法和基本技能, 具体内容见本考纲第二部分“考试内容和考核目标”中的第二项分列了八章, 它们都是考试的范围。
（二）学习要求学习要求是对自学考试知识点所掌握的深度和概括。
根据全国高等教育自学考试以高中文化水平为起点的情况, 对考核知识点的深度掌握, 本考纲在第二部分第一项“学习要求”中, 分别对各个章节的基本要求做了介绍。
深度要求, 选用了“熟悉”、“熟练”和“熟练掌握并能灵活应用”几个不同含义而又存在递进关系的词汇来描述。
（三）考核目标考核目标是按照认知过程将考核知识点的深度、广度和难易程度转化成认知能力的概括。
根据前述高等教育自考对象的实际, 在本考纲第二部分第二项中, 区别考核的认知能力目标即基本目标和考核的难易程度目标即考核目标的具体要求, 作了不同的描述。
建筑结构试验[简答]气压加载法的工作原理：气压加载法的工作原理：气压加载法主要是利用空气压力对试件施加荷载。
由于空气压力的特点，它所产生的垂直于试件或结构模型表面的均布荷载。
这时要求在试件上特制一个对试件无约束的密封容器，或在加载装置和试件之间设置一可充气的气囊，经充气后借助容器或气囊将均布压力施加于试件表面。
【单选、简答】惯性力加载法的分类在结构动力试验中，常利用物体质量在运动时产生的惯性力对结构施加动力荷载。
由于荷载作用的方法不同，其可分为冲击力加载和离心力加载两种方法。
【简答】各种惯性力加载法的工作原理冲击力加载法的工作原理：通过突加载或张拉突卸，使被加载结构产生自由振动。
离心力加载法的工作原理：根据旋转质量产生的离心力对结构施加简谐振动荷载。
【简答】电液伺服加载系统的工作原理电液伺服加载系统的工作原理：利用自动控制和液压技术相结合的电液伺服闭环境系统控制试验加载。
【填空、简答】电液伺服阀的工作原理电液伺服阀的工作原理：电液伺服阀是电液伺服液压加载系统的心脏部分、指令发出信号经放大后输入伺服阀，转换成大功率的液压信号，将来自液压源的液压油输入加载器，使加载器按输入信号的变化规律对结构施加荷载。
电液伺服阀能根据输入电流的极性控制液压油的流向，根据输入电流的大小控制液压油的流量，且其流量与电流基本上成比例地变化。
【单选、简答】机械力加载使用的机具种类机械力加载常用的机具有吊链、卷扬机、绞车、花篮螺丝、螺旋千斤顶及弹簧等。
【单选、简答】用弹簧作结构持久荷载试验的原理用弹簧作结构持久试验时，弹簧变形值与荷载的关系应预先测定，故在试验时只需要知道弹簧的最终变形值，即可求出对试件施加的荷载值。
即用弹簧作持久荷载时，应事先估计到由于结构徐变使弹簧压力变小时，其变化值是否在弹簧变形的允许范围内。
电液伺服加载系统的组成和特点电液伺服加载系统主要由电液伺服加载器、控制系统和液压源等三大部分组成。
电液伺服加载系统的特点：试验时应用非电量电测技术将荷载作用力、位移、应变、加速度等物理转换得到的电参量（一般为电压信号），通过电液伺服阀去控制系统中的高压液压油的流量，推动液压加载器油缸中的活塞队结构施加荷载。
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《建筑结构试验》题库及答案一一、单向选择题（每小题3分，共计36分，将选择结果填入括弧）1．下列各项，( )项不属于生产检验性试验。
A．鉴定服役结构的可靠性B．鉴定结构的设计和施工C．检验预制构件的性能D．新结构应用于实际工程之前的模型试验2．( )不允许试验结构产生转动和移动。
A．固定端支座 B．滚动铰支座C．固定铰支座 D．固定球铰支座3．结构受轴向拉压作用情况，( )的布片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，桥路测量灵敏度提高一倍，但使用的应变片较多。
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4．下列各项中，( )项不是无损检测技术的主要任务。
A．评定建筑结构和构件的施工质量B．为制定设计规范提供依据C．对古老的建筑物进行安全评估D．对受灾的、已建成的建筑物进行安全评估5．( )检测技术可用于混凝土结合面的质量检测和混凝土内部空洞、疏松等缺陷的检测。
A．超声法 B．钻芯法C．回弹法 D．扁顶法6．在结构试验的试件设计时，对于整体性的结构试验试件，尺寸比例可取为原型的 ( )A. 1/4～1 B．1/2～1C．1/5—1 D．1/10～1/27．常用的弹性模型材料不包括以下哪一种？( )A．石膏 B．水泥砂浆C．金属材料 D．塑料8．用量纲分析法进行结构模型设计时，下列量纲中，( )项不属于基本量纲。
A. 质量 B．应力C．长度 D．时间9．下列原因所引起的误差属于随机误差的是( )。
结构试验的模型引言：结构试验是工程领域中一项重要的技术手段，通过对结构物进行实验，可以评估其力学性能和安全性能，为设计和施工提供依据。
本文将以结构试验的模型为标题，探讨结构试验的模型种类、应用范围以及其在工程实践中的重要性。
一、结构试验的模型种类1.缩尺模型试验缩尺模型试验是指将原结构按比例缩小后进行试验，一般采用模型比例尺为1:10或1:20。
这种试验方式可以在较小的空间内进行，成本相对较低。
常见的缩尺模型试验包括风洞试验、水槽试验等。
2.全尺寸模型试验全尺寸模型试验是指直接对原结构进行试验，模拟实际工况下的受力情况。
这种试验方式更加接近实际工程情况，结果更加准确可靠。
全尺寸模型试验适用于大型桥梁、高层建筑等工程结构的试验研究。
3.数字模拟试验数字模拟试验是利用计算机软件对结构进行数值模拟，通过建立结构的数学模型，模拟各种受力情况下的响应。
这种试验方式具有灵活性高、成本低等优点，适用于复杂结构的试验分析。
二、结构试验模型的应用范围1.土木工程领域结构试验模型在土木工程领域中有广泛的应用。
例如，在桥梁设计中，通过缩尺模型试验可以评估桥梁的抗风性能、抗震性能等；在地基工程中，通过全尺寸模型试验可以评估地基承载力、沉降性能等。
2.建筑工程领域结构试验模型在建筑工程领域中也有重要的应用。
例如，在高层建筑设计中，通过缩尺模型试验可以评估结构的抗风性能、抗震性能等；在节能建筑设计中，通过数字模拟试验可以评估建筑的能耗情况。
3.机械工程领域结构试验模型在机械工程领域中也有一定的应用。
例如，在汽车设计中，通过全尺寸模型试验可以评估车身刚度、碰撞安全性等；在机械设备设计中，通过数字模拟试验可以评估设备的振动性能、疲劳寿命等。
三、结构试验模型的重要性1.验证设计方案结构试验模型可以验证工程设计方案的合理性和可行性。
通过试验可以评估结构的受力情况和变形情况，发现设计中存在的问题，并进行相应的改进。
2.优化结构设计结构试验模型可以帮助优化结构设计。
第二章 试验设计、试验前的准备及试验方案试验大纲：1、 建筑结构试验的主要环节概述2、 建筑结构试验的试件设计3、 建筑结构试验的荷载方案设计4、 建筑结构试验的观测方案设计5、 建筑结构试验材料的力学性能6、 建筑结构试验大纲和试验基本文件本章提要建筑结构试验包括结构试验设计、结构试验准备、结构试验实施和结构试验结果分析 等主要环节。
本章主要介绍试验的前期准备工作，内容包括试件及模型设计、荷载方案设计、观测方案设计、材料的力学性能试验、建筑结构试验的安全与防护措施设计及结构试验大纲和试验基本文件的编制等内容。
学习本章，应着重掌握试件及模型设计、荷载方案设计、观测方案设计等内容，并对材料的力学性能试验、试验的安全与防护措施设计及结构试验大纲和试验基本文件的编制有一定的了解。
2.1、建筑结构试验的主要环节概述建筑结构试验包括结构试验设计、结构试验准备、结构试验实施和结构试验结果分析等主要环节，他们之间的关系如图2.1所示。
结构试验目的结构试验设计结构试验准备结构试验实施结构试验分析结构试验结论试验总结报告试验观测和采集数据处理结构参数识别结构破坏机制分析结构性能与承载力分析试验加载试验反应观测和数据采集试件变形、裂缝和破坏形态记录试件制作与安装试验人员组织分工仪器设备的检验与率定材料力学性能试验试件设计试验荷载设计试验观测设计试验误差控制措施试验安全措施调查研究、搜集有关资料确定试验的性质与规模设计试件的形状和尺寸确定试件的数量设计构造措施确定试验荷载图示设计试验加载装置选择试验方法及设备设计试验加载制度确定试验观测项目确定测点布置位置与数目选择测试仪器与设备图2.1 结构试验的主要环节结构试验设计是整个结构试验中极为重要的一项工作。
它的主要内容是对所有进行的结构试验工作进行全面的规划与设计，从而使试验计划与试验大纲能对整个试验起着统管全局和具体指导的作用。
2.2 建筑结构试验的试件设计2.2.1 试件设计（1） 试件的形状试件的基本要求是构造一个与实际受力相一致的应力状态，这个问题对于静定系统中的单一构件（如梁、柱、桁架等），一般构件的实际形状都能满足要求，问题比较简单。
建筑结构试验复习整理第一章：结构试验概要一、结构工程发展依靠结构试验、结构理论和数值计算三部分组成;结构试验是检验理论与计算正确与否的重要手段;二、结构试验的任务就是在结构物或试验对象上,使用仪器设备为工具,利用各种实验技术为手段,在荷载重力、机械扰动力、地震力和风作用下,以及其它因素作用下温度、腐蚀等通过测量结构工作性能有关的各种参数强度、变形、挠度、应变、振幅、频率从强度、刚度以及结构变形等实际破坏状态来判断建筑结构的实际工作性能,估计结构的承载能力,确定结构对使用要求的符合程度,并用以检验和发展新的结构计算理论;对象、荷载、参数、性能三、结构试验的目的根据不同的试验目的,结构试验归纳为两大类：一类为工程鉴定性试验,另一类为科学研究性试验;工程鉴定性试验：一般具有直接生产目的,以实际建筑物或结构构件为鉴定对象,经过试验对具体结构作出正确的技术结论,如结构承载力是否足够,变性能力是否达到设计要求等；生产性试验一般解决以下问题：１. 结构设计和施工通过试验进行鉴定主要对一些重要建筑,在设计阶段要做一些试验来判断设计是否存在不足,如东方明珠电视塔、目前新建的国际金融大厦,都作了振动台试验,考察设计结构的抗震性能；有一些结构建成后,通过试验鉴定其质量的可靠度,如一些大桥,南浦大桥、杨浦大桥和刚建成的东海大桥,都在建成后经过实际车辆施压,验证其可靠性; ２. 工程改建或加固、通过试验判断具体结构的实际承载能力;对旧有建筑进行改造加固,由于旧有建筑材料性能的变化、环境的影响、使用过程中受荷历史、基础的变化等因素,使的很难单凭理论计算确定其实际承载力,所以有的时候需要通过试验来确定结构的实际能力;３. 处理工程事故、通过试验鉴定提供技术依据;只要指建筑在建造使用过程发现有严重缺陷,包括新建建筑,都要通过一系列试验来确定事故的主要原因;另外一些遭受地震、火灾以及爆炸等受损的结构,为了估计其剩余承载力,为了加固改造作准备,也往往需要通过试验来确定结构的性能,如承载能力,结构动力特性等;４. 已建结构的可靠性鉴定、通过试验推断估计结构的剩余寿命；主要是结构随着使用时间的增加,结构逐步会出现老化现象,使用功能发生退化,为了保证建筑安全使用,有必要鉴定建筑的安全性,预测其剩余使用寿命;往往需要实际观察,测定建筑材料的实际强度以及破坏情况如构件裂缝、钢筋锈蚀情况、重要构件挠度、整体结构的垂直度等参数,结合计算分析对推断结构的剩余寿命; ５. 鉴定预制构件产品的质量主要针对构件厂或现场生产的钢筋混凝土预制构件,按照预制构件的质量检验评定标准和试验规程的要求,通过少量试验推断成批产品的质量;科学研究性试验：验证结构设计计算的各种假定,通过制定各种设计规范,发展新的设计理论,改进设计计算方法；为发展和推广结构新材料和新工艺提供理论和实践经验;一般解决的问题为：1.验证结构计算理论的假定为了计算方便,对结构构件的计算模式和本构关系做一些假定,而这些假定合理与否,一般通过试验来验证;如平截面假定,钢筋混凝土梁抗弯计算假定、抗剪计算假定等；２. 为制定规范提供依据在实际观察,理论分析和试验等大量研究成果基础上,编制了结构设计规范,也体现了最新可实用的研究成果;这些成果的取得,往往需要大量的试验提供可靠的基本资料和试验数据;如基本荷载的确定、构件的承载能力、结构的整体变形能力等;３. 为发展和推广新材料和新工艺提供实践经验;由于一个新材料的应用、一个新结构的设计以及新工艺的施工,没有实际观察结果、没有合适的计算理论,所以需要多次的科学试验和工程实践,积累资料,逐步改进设计计算理论,使设计更可靠合理和简便;四、建筑结构试验分类建筑结构试验除了按照试验目的分为生产性试验和科学研究性试验;还经常以试验对象、荷载性质、试验场和、试验时间等不同因素进行分类;1、按试验对象分为真型试验和模型试验；真型试验的试验对象是实际结构或者按照实物结构足尺复制的结构或构件;实际结构一般用于生产性试验：如一些结构的整体非破坏性的承载力试验,一些建筑实测动力特性等；足尺复制的结构或结构构件,一般指一跟梁、柱、板等构件,进行静动力试验;整体结构的试验相对较少,不过随着抗震研究发展,一些足尺试验也在进行,如１９７９年同济大学进行的五层硅酸盐砌体房屋抗震破坏试验；日本完成七层钢筋混凝土房屋的足尺试验等；模型试验：由于真型试验投资大,周期长,在物质和技术上存在困难,大部分试验都采用模型试验;模型一般是仿照真实结构按照一定比例复制成的试验代表物;具有实际结构的全部或部分特征,但尺寸要比真实结构小;模型设计、荷载以及分析结果要求相似理论来确定;但在实际中,要做到严格相似如几何相似、材料相似和力学相似比较困难,所以一般采用部分相似,如采用真实结构所小比例的试验代表物,将模型试验结果与理论计算对比,用以研究结构性能,验证设计假定和计算方法正确性,并把这些一般规律和计算理论推广到设计结构中去;2、静力试验和动力试验1. 静力试验：采用静力荷载完成的试验;由于大部分结构工作时承受的是静力荷载,所以静力试验是最基本的试验;加载过程一般是荷载从零一直增加直到结构破坏;➢特点是加载设备简单,荷载可以逐步施加,加载过程中可以停下来观察结构变形的情况,给明确清晰的破坏概念,所以一些承受动力荷载的结构也采用静力方式模拟;如结构抗震性能研究很多采用低周反复静力加载试验来研究;➢缺点是不能反应应变速率对结构的影响,不能反应结构的动力性能;2动力试验：在一些情况下,为了了解结构在动力下下的性能 ,如厂房在吊车作用下的动力性能、吊车梁的疲劳强度和寿命,建筑物在风、地震以及爆炸作用下的性能,为了真实了解结构性能,通过动力加载设备在结构上直接施加动力荷载是最合适的;如模拟地震作用的振动台试验,模拟风荷载的风洞试验等;3、短期荷载试验和长期荷载试验➢尽管结构承受的静力荷载大都是长期作用的,但是由于试验条件、时间等限制,一般采用短期荷载进行试验,整个加载过程控制在较短的时间内;即疲劳荷载也往往在几天内完成;这样试验与结构实际受力有一定的影响,这些在分析结果中要加以考虑;➢长期荷载试验研究结构在长期作用下的性能,如混凝土徐变,预应力钢筋松弛,混凝土腐蚀研究等,这样试验一般需要几个月甚至几年,需要长期的观察才能获得有效的数据;4、试验室试验和现场试验➢建筑结构和构件的试验可以有专门的设备在实验室内进行,也可以在现场进行试验;➢不同之处是,试验室有良好的工作条件,测试仪器受环境影响小;而现场试验受场地条件以及环境影响,选用测试方法一定要结合现场的条件,结合实际工程来进行;第二章结构试验设计一、结构实验的试件设计1、试件形状：试件形状设计目的是造成与设计目的相一致的应力状态;对静定系统的单一构件,一般比较容易满足要求;对整体中取出部分,尤其是复杂超静定结构,必须注意边界条件的模拟,使其能反应该构件的实际工作状态;2、试件尺寸：3、试件数目二、结构试验的模型设计几何相似质量相似荷载相似物理相似时间相似边界条件相似初始条件相似三、试验结构荷载设计试验荷载图式试验荷载装置加载制度第三章结构试验的荷载设备一、静力实验重力加载法液压加载法液压千斤顶、液压试验机机械加载法四、动力实验电液伺服加载系统地震模拟振动台惯性力加载环境随机激振第四章结构实验的数据采集和测量仪器1、结构试验对仪器设备的使用要求：（1）测量仪器影不影响结构的工作（2）测量仪器应该有合适的灵敏度和量程（3）安装方便,稳定性和重复性好（4）廉价耐用,可重复使用,安全可靠,维修容易;（5）多功能,多用途2、电阻应变计的黏贴；（1）测点基地平整、清洁、干燥（2）黏贴剂的电绝缘性、化学稳定性、工艺性良好,蠕变小、黏贴强度高、温湿影响小（3）同一组应变计规格型号应相同;（4）黏贴牢固,方位准确,不含气泡;第五章结构单调加载静力实验1、预载的目的：1使结构进入正常的工作状态;2可以检查实验组织工作人员和人员工作的情况,检查全部实验装置和荷载设备的可靠性;预载试验所用的荷载一般是分级荷载的1-2级;由于混凝土结构构件抗裂试验的结果离散型较大,因此预载加载值不宜超过改试件开裂荷载计算值的70%; 3通过预载检查现场试验装置、荷载设备以及数据采集系统的工作情况;2、荷载分级3、荷载间歇时间4、荷载恒载第六章结构低周反复加载静力试验1、结构抗震试验的特点是荷载作用反复、结构变性很大;主要研究结构在地震作用下的性能;采用假定在第一振型条件下,给试验对象施加低周反复循环的力或位移;2、试验目的：（1）研究结构在地震作用下的恢复力特性,确定结构构件的恢复力计算模型; （2）通过实验可以从强度、变形和能量等三个方面判别和鉴定结构的抗震性能; （3）通过试验研究结构构件的破坏机理,为改进现行抗震设计方法和修改所设计规范提供依据;3、优缺点：优点：试验过程中可以随时停下来观察结构的开裂和破坏状态,可根据试验需要修正和改变加载历程;不足之处是：加载历程是事先由试验者确定的,与地震记录不发生关系;由于荷载在是按照力或位移对称反复加载,与实际地震反应相差很远,另外不能反映应变速率对结构的影响;4、单向反复加载制度1控制位移加载等幅加载、变幅加载、变幅等幅混合加载2控制力加载3控制力和位移混合加载5、双向反复加载XY轴双向同步加载XY轴双向非同步加载第九章结构现场检测和鉴定1、安全性：是指结构在规定的条件下应能承受可能出现的各种作用荷载或变形,偶然作用下也能保持整体的稳定性;2、适用性：指建筑物在正常使用时,应能满足预定的使用要求,如不能过大的变形和裂缝等;3、耐久性：指建筑物在正常使用和正常维护的条件下,材料性能随时间推移而变化,但仍能满足预定的功能;4、可靠性包括安全性、适用性和耐久性;5、致建筑物不能满足预定功能的原因6、1结构在使用过程中,不同程度发生老化；7、2遭受地震、火等灾害荷载受到损伤；8、3设计不周或有误;如对场地的了解不够、荷载计算有误、以及计算简图与实际不符等；9、4施工质量低劣；10、5使用不当或改造不合理,如随意加层或改造,以及增大使用荷载、拆除承重墙等；11、6使用环境恶化,如受高温、振动、化学腐蚀等；12、检测方法：（1）非破损检测混凝土强度：回弹法、超声法、回弹超声法（2）半破损检测混凝土强度：钻芯法、拔出法（3）非破损检测混凝土内部缺陷：超声脉冲法;13、回弹法检测：（1）回弹法基本原理：是通过测量混凝土表面硬度来推算混凝土强度;通过回弹仪弹击混凝土表面时,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,由它与混凝土强度的相互关系来推定混凝土强度;（2）测点布置：每一试件测区数目不少于10个;每一测区大小宜为200Cm2,相邻测区间距不大于2m,能容纳16个测点为宜;测点均匀布置,两点净距不小于2mm;选用混凝土浇筑的侧面,侧面要平整;（3）回弹法适用条件：不适用表面或内部质量有明显差异,或内部存在缺陷的混凝土;对表面冻结或湿润的混凝土,应该解冻或风干在检测;14、超声回弹法检测混凝土强度（1）回弹法的回弹值反应了混凝土表面的弹性性质,同时在一定程度上也反应了混凝土的塑性性质,但他只能反应黁凝土表面约3cm左右厚度的状态;超声法反应了混凝土内部的材料性质;故综合法既能反应混凝土弹性,又能反应混凝土塑性,既能反应混凝土表层状态,又能反应混凝土内部构造,能够较好的反映混凝土强度;（2）测点布置：超声测点与回弹测定布置在同一测区内,先进行回弹检测,然后进行超声检测,声速探头不应与回弹击点重合;15、混凝土缺陷和裂缝检测混凝土裂缝检测对于开裂深度小于或等于500mm的裂缝：平测法和斜测法;裂缝中不允许有积水或泥浆;平测法：结构的裂缝部位只有一个可测表面时;将发射和接受换能器布置在裂缝两侧,测得其时间;将发射和接受换能器布置在完好的的混凝土表面测得其时间;斜测法：结构的裂缝部位有两个相互平行的可测表面时;采用该方法测量时,裂缝要无积水和泥浆;当有钢筋穿过裂缝时,换能器的布置要使其轴线离开钢筋轴线或成一定的角度,要是钢筋太密无法避开,则不能采用超声波检测裂缝的深度;：对于开裂深度大于500mm的裂缝,采用钻孔探测;钻孔探测：1两侧钻孔距离宜为2000mm.’（3）测试前向测控中注入清水;（4）将两换能器自上而下同步移动,读出数据;（5）测试无裂缝混凝土声学参数做对比;混凝土内部空洞缺陷检测结构具有两对相互平行测试面采用对测法;结构具有一对相互平行的测试面采用斜测法;当测试距离较大时,可以在测区适当部位钻孔,直径为45－50mm,换能器布置见上图;16、混凝土结构钢筋位置和钢筋锈蚀的监测（1）钢筋位置钢筋位置测试仪是通过电磁感应原理进行检测;由于钢筋的存在,使的感应电流的相位与原来交流电的相位产生偏移,该变化值是钢筋与探头的距离和钢筋直径的函数;（2）钢筋锈蚀必要性：由于钢筋锈蚀,导致钢筋受力面积减小,混凝土保护层胀裂、剥落,直接影响混凝土结构的承载能力和寿命,故对已建结构进行鉴定和可靠性鉴定时,需要进行钢筋锈蚀检测;产生锈蚀原因：混凝土为碱性材料,在混凝土中的钢筋周围产生一层钝化膜,在正常情况下对钢筋提供了良好的保护;但由于结构开裂,氧气、水分等侵入,产生电化学腐蚀现象,造成钢筋锈蚀;另外,混凝土碳化,也会降低混凝土的PH值,破坏了混凝土对钢筋的钝化状态,使之发生锈蚀;一般采用自然电位法;检测方法：利用电化学原理来定性判断混凝土中钢筋锈蚀程度的一种方法;当混凝土中的钢筋锈蚀时,钢筋表面会有腐蚀电流,钢筋表面和混凝土表面存在电位差;电位差的大小和腐蚀程度有关,运用电位测量装置,可大致判断钢筋的锈蚀范围和其严重程度;17、已有建筑物的可靠性鉴定（1）计算和验算的内容：（2） 1需要进行结构承载力验算,有时要验算结构的倾覆和滑移；（3） 2对地震区结构,要进行结构抗震验算；（4） 3对使用上要求控制变形的结构构件,还应该进行变形验算；（5） 4有些直接承受疲劳荷载,需要进行疲劳验算;（6） 5根据裂缝控制等级的要求,对混凝土裂缝控制情况进行验算;（7）已有建筑物的鉴定方法：传统经验法实用鉴定法步骤：1初步调查：包括调查建筑概况、建设规模、图纸资料、环境、结构形式和鉴定目标;2调查建筑物的地基基础、建筑材料、和建筑结构结构尺寸、变形、裂缝、损伤、抗震能力等；3结构计算分析以及试验室进行模型试验;概率法：考虑不确定因素的影响;（8）结构设计与可靠性鉴定的不同：1设计基准期和目标使用期结构设计时考虑的设计基准期,而结构可靠性鉴定一般考虑下一个目标使用期；设计基准期：为确定可变作用及时间相关的材料性能的而选用的时间参数;目标使用期：根据国民经济和社会发展状况,工艺更新,服役结构技术状况等综合确定;2设计荷载和验算荷载进行结构设计时采用的设计荷载；根据规范取值;而验算荷载根据服役结构在使用期间内的实际荷载,并考虑荷载规范的基本原则确定的;3抗力计算依据4可靠性控制级别：设计时,以规范为依据,一般分为满足与不满足；而鉴定时,一般以某个等级指标给出的;4民用建筑可靠性鉴定：可靠性鉴定安全性鉴定和使用性鉴定5鉴定评级层次和等级划分：安全性鉴定按构件、子单元和鉴定单元三个层次,每个层次又分为四个等级进行鉴定;构件可以是一个单件,如一根梁或柱,也可以是一个组合件,如组合柱和桁架;也可以是一片墙或一段条形基础;构件的可靠性鉴定是最基本的鉴定单位;子单元是由构件组成,民用建筑可靠性鉴定标准是按地基基础、上部承重结构、维护结构系统分为三个子单元;鉴定单元由子单元组成,根据鉴定建筑物的构造特点和承重体系的种类,可将该建筑物划分位一个或几个可独立进行鉴定的区段,这样每个区段就是一个鉴定单元;使用性鉴定分为三个层次,每个分为三个等级可靠性鉴定：按构件、子单元和鉴定单元三个层次,每个层次分四个等级进行鉴定;各层次可靠性鉴定评级,以该层次的安全性和使用性的评定结果为依据综合确定;民用建筑可靠性鉴定评级各层次分级标准如下：Ⅰ——可靠性符合标准要求,具有正常的承载能力和使用功能,可不采取措施；Ⅱ——可靠性略低于标准要求,尚不显着影响承载能力和使用功能,有些构件需要在使用性上采取适当措施,有些需要在安全性上采取适当措施;Ⅲ——可靠性不符合标准要求,影响正常承载能力和使用功能;应采取措施;Ⅳ——可靠性严重不符合要求,已危机安全,应停止使用,必须立即采取措施;9、构件鉴定构件安全性鉴定一混凝土结构构件包括承载能力、构造、不适合继续承载的位移和裂缝四各检查项目;承载能力项目一般有抗弯与抗剪取最的一级作为该项目的评定等级小表;构造检查项目按下表分别评定两个内容等级,然后取较低一级作为该项目的评定等级;构件使用性鉴定正常使用性鉴定应以现场调查和检测结果为基本依据;在下列情况下,还需要按照正常使用极限状态的要求进行计算分析和验算：检测结果需要与计算值比较；检测只得到部分数据,还需要进行计算分析进行鉴定,为改变建筑用途、使用条件或使用要求而进行的鉴定;验算时弹性模量、剪切模量和泊松比等物理性能指标,可以根据鉴定确定的材料品种和强度等级,按现行规范采用;验算结果按现行规范限值进行评级;如验算合格,按照验算结果和实际完好程度评为a级或b级;如果不合格,就定为C级;混凝土构件正常使用鉴定包括位移和裂缝两个检查项目；其中位移项目包括受弯构件挠度和柱顶水平位移;受弯构件挠度的评级为：检测值小计算值或现行设计规范限值为a级；若检测值大于计算值,但是小于现行规范限值为b ,当检测值大于现行设计规范限值时为 c级;裂缝宽度的正常使用性评定为：检测值小计算值或现行设计规范限值为a级；若检测值大于计算值,但是小于现行规范限值为b当检测值大于现行设计规范限值时为 c 级;沿主筋方向出现的锈蚀裂缝,应直接评为 c 级;若一种构件出现两种裂缝应分别评级,取较低一级作为该构件的裂缝等级;18、子单元地基、上部承重结构鉴定、维护结构子单元安全性鉴定子单元适用性鉴定。
结构动力模型试验相似理论及其验证一、本文概述《结构动力模型试验相似理论及其验证》这篇文章主要探讨结构动力模型试验中的相似理论及其应用。
结构动力模型试验是土木工程领域常用的一种研究方法，通过构建实际结构的小比例模型，在实验室环境下模拟结构在动力荷载作用下的响应，以研究结构的动力性能和抗震性能。
相似理论作为结构动力模型试验的基础，为模型设计和试验结果的解读提供了重要的理论依据。
本文首先介绍了结构动力模型试验的基本原理和方法，阐述了相似理论在模型设计中的重要性和必要性。
接着，文章详细阐述了相似理论的基本概念和原则，包括几何相似、运动相似、动力相似等方面，为后续的模型设计和试验验证提供了理论基础。
在此基础上，文章通过具体的案例分析和试验验证，探讨了相似理论在结构动力模型试验中的应用。
通过对不同比例模型的试验结果进行对比分析，验证了相似理论的正确性和有效性。
文章还探讨了相似理论在实际应用中的限制和影响因素，提出了相应的改进措施和建议。
本文旨在深入探讨结构动力模型试验中的相似理论及其应用，为土木工程领域的相关研究提供有益的参考和借鉴。
通过本文的研究，可以更好地理解和应用相似理论，提高结构动力模型试验的准确性和可靠性，为土木工程结构的动力性能分析和抗震设计提供有力的支持。
二、相似理论基础相似理论是结构动力模型试验的理论基础，其核心在于通过构建与实际结构在几何、材料、边界条件等方面相似的模型，以预测实际结构的动力行为。
该理论建立在量纲分析的基础之上，通过导出相似准则，为模型设计和试验条件的确定提供了指导。
在相似理论中，相似准则是判断模型与实际结构是否相似的关键。
这些准则包括几何相似、运动相似、动力相似等。
几何相似要求模型与实际结构在尺寸上具有相似的比例；运动相似则要求模型与实际结构在对应点的运动轨迹相似；动力相似则要求模型与实际结构在受力、变形、加速度等方面具有相似的特性。
为了实现这些相似准则，需要在模型设计和制作过程中，对材料的物理性能、加载条件、边界约束等进行控制。
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建筑试验方案模板建筑试验方案模板一、试验目的及要求本试验的目的是对某建筑结构进行力学性能测试，以评估其稳定性和耐久性，检测其在设计工况下的承载力和刚度等性能指标。
试验要求：1.保证试验的安全性和科学性，尽量减少试验所产生的不确定性；2.准确反映原结构在实际工况下的力学响应；3.筛选和确定试验方法、技术参数、仪器设备和试验方案。
二、试验对象试验对象为某建筑结构的单元模型，模型材料符合设计要求和国家规范。
三、试验内容与方法1.试验内容1.1 给定试验荷载和试验温度条件；1.2 监测试验对象在逐步施加荷载下的变形、应力等指标；1.3 分析试验结果，评估试验对象的力学性能。
2.试验方法2.1 静态试验：采用恒定荷载或逐渐增加荷载的方式，记录试验对象的位移、应力等数据。
2.2 动态试验：采用振动台或冲击Load Cell等设备，模拟自然或人工荷载，测定试验对象的动态性能。
2.3 疲劳试验：采用逐渐增加或循环施加荷载的方式，检测试验对象在长期作用下的变形、裂缝等疲劳损伤情况。
3.试验方案根据试验的目的和要求，综合考虑试验对象的结构特点、应力状态以及试验设备和资源等因素，设计试验方案。
试验方案应包括：试验参数的确定、试验设备和工具的准备、试验对象的安装和监测方法等。
四、试验参数与设备1.试验参数1.1 试验荷载：按照设计要求确定试验荷载类型、大小和施加方式。
1.2 试验温度：按照设计要求确定试验温度范围和梯度。
1.3 试验时间：根据试验的目的和要求确定试验时间长度。
2.试验设备2.1 试验机：根据试验对象的尺寸和荷载要求选择适当的试验机，应满足试验对象的力学性能测试需求。
2.2 测量设备：包括位移传感器、应变片、荷载传感器、温度传感器等，用于监测试验对象的变形、应力、温度等指标。
2.3 数据采集与处理设备：用于实时采集和记录试验数据，以及进行数据处理和分析。
五、试验过程与安全措施1.试验准备1.1 安装试验对象：根据试验方案，将试验对象安装在试验机上，并连接各种传感器和仪器。
实验名称：建筑结构稳定性实验实验日期：2023年4月15日实验地点：建筑结构实验室实验人员：张三、李四、王五一、实验目的1. 了解建筑结构稳定性的基本概念和影响因素。
2. 通过实验验证不同材料、不同结构形式的建筑结构的稳定性。
3. 掌握建筑结构稳定性实验的基本方法和步骤。
二、实验原理建筑结构的稳定性是指结构在受到外力作用时，能够保持原有形状和平衡状态的能力。
影响建筑结构稳定性的因素有材料强度、结构形式、荷载大小等。
本实验通过搭建不同结构形式的模型，施加不同大小的荷载，观察和记录结构的变形情况，分析结构的稳定性。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：万能试验机、钢尺、卡尺、测力计、支架、螺丝、螺母等。
2. 实验材料：木材、钢筋、水泥、砂、石子等。
四、实验步骤1. 搭建实验模型：根据实验要求，选择合适的结构形式，如梁、柱、框架等，并按照设计图纸进行搭建。
2. 材料准备：将实验材料按照要求进行切割、加工，确保材料尺寸和形状符合实验要求。
3. 加载：将实验模型放置在万能试验机上，按照实验方案施加不同大小的荷载。
4. 观察记录：在加载过程中，观察实验模型的变形情况，并记录变形数据。
5. 数据处理：将实验数据进行分析和处理，得出结构稳定性的结论。
五、实验结果与分析1. 实验结果：（1）木材梁在受到较小荷载时，基本保持原状；当荷载增大至一定程度时，梁发生弯曲变形，最终断裂。
（2）钢筋柱在受到较小荷载时，基本保持原状；当荷载增大至一定程度时，柱发生压缩变形，最终失稳。
（3）框架结构在受到较小荷载时，基本保持原状；当荷载增大至一定程度时，框架结构发生变形，但整体稳定性较好。
2. 分析：（1）木材梁的稳定性较差，主要原因是木材的抗拉强度较低，容易发生断裂。
（2）钢筋柱的稳定性较好，主要原因是钢筋的抗拉强度较高，且具有较好的抗压缩性能。
（3）框架结构的稳定性较好，主要原因是框架结构具有较高的整体性和刚度，能够有效分散荷载。
建筑结构模型试验设计
摘要：在工程实践和理论研究中，结构试验的对象大多是实际结构的模型。
对于工程结构中的构建或结构的某一局部，如梁、柱、板、墙，有可能进行足尺的结构试验。
但对于整体结构，除进行结构现场静动载试验外，受设备能力和经济条件的限制，实验条件下的结构试验大多为缩尺比例的结构模型试验。
关键词：相似理论，静力结构模型设计，动力结构模型设计，热力结构模型设计
模型一般是指按比例制成的小物体，它与另一个通常是更大的物体在形状上精准的相似，模型的性能在一定程度可以代表或反映与它相似的更大物体的性能。
模型试验的理论基础是相似理论。
仿照原型结构，按相似理论的基本原则制成的结构模型，它具有原型结构的全部或部分特征。
通过实验，得到与模型的力学性能相关的测试数据，根据相似理论，可有模型实验结果推断原型结构的性能。
对于结构模型试验，工程师和研究人员最关心的问题是结构模型试验结果在多大程度上能够反映原型结构的性能。
而模型设计是结构模型试验的关键环节。
一般情况下，结构模型设计的程序为：
（1）分析实验目的和要求，选择模型基本类型。
缩尺比例大的模型多为弹性模型，强度模型要求模型材料性能与原材料性能较为接近。
（2）对研究对象进行理论分析，用分析方程或量纲分析法得到相似判据。
对于复杂结构，其力学性能常采用数值方法计算，很难得到
解析的方程式，多采用量纲分析法确定相似判据。
（3）确定几何相似常数和结构模型主要部位尺寸。
选择模型材料。
（4）根据相似条件确定各相似常数。
（5）分析相似误差，对相似常数进行必要的调整。
（6）根据相似第三定理分析相似模型的单质条件，在结构模型设计阶段，主要关注边界条件和荷载作用点等局部条件。
（7）形成模型设计技术文件，包括结构模型施工图，测点布置图，加载装置图等。
在在上述各步骤中，对结构模型设计和试验影响最大的是结构模型尺寸的确定。
通常，模型尺寸确定后，其他因素如模型材料、模型加工方式、试验加载方式、测点布置方案等也基本确定了。
一、静力结构模型设计
1、线弹性模型设计
线弹性性能是工程结构的主要性能之一。
不论采用何种结构类型，当结构的应力水平较低时，结构的性能都可以用线弹性理论描述。
按照线弹性理论，结构所受荷载与结构产生的形变以及应力之间均为线性关系。
对于由同一种材料组成的结构，影响应力大小的因素有荷载F、结构几何尺寸L和材料的泊松比v，于是，应力表达式可写为：
=?（F，L，v）
通过量纲分析有
）（v 2
ϑσ=F
L 由上式可知，线弹性结构的相似条件为几何相似、荷载相似、边界条件相同，不要求虎克定律相似，但要求泊松比相似，即
1v
=S
设计线弹性模型时，要求
2L
F S
S
S =
σ
2、非线性结构模型设计
工程结构可能出现两类典型的非线性现象，一类是由材料的应力-应变关系为非线性关系所引起，称为材料非线性。
例如，钢筋混娘土结构的强度模型一般具有材料非线性特征。
另一类是由于结构产生较大的变形或转动使结构的平衡关系发生变化而引起，称为几何非线性。
例如，大跨径悬索桥中悬索的受力特性具有几何非线性特征。
两种非线性的共同之处是它们都使得结构荷载与结构变形之间为非线性关系。
但对于几何非线性的结构，结构的应力和应变之间可以保持线性关系。
对于这种情况，应力与荷载、结构尺寸、材料弹性模量以及泊松比有关，于是，应力表达式为：
），，，（v L E F ⎰=σ
通过量纲分析，可将包括5个物理量的基本方程转化为包含3个无量纲乘积
π
ππ3
,2
,1
，，的关系式：
），（v 2
2E F
L F L ϑσ= 或写成
）
，（πππ
φ3,21
= 这就是可虑几何非线性的弹性结构模型的相似判据方程。
为了求得原型结构
的应力，模型结构应与原型结构几何尺寸相似、荷载相似以及边界条件相同。
模型与原型应满足下列相似关系：
v E F
L
E F L p P
==v )(m
m
2
2，
）（
有以上分析可以知道，采用原型相同材料制作的模型，可以模拟原型结构线
弹性阶段和几何非线性弹性阶段的受力性能。
3、钢筋混凝土强度模型设计
钢筋混凝土结构的承载能力很大程度上取决于混凝土和钢筋的力学性能。
当缩尺比例较大时，由于材料特性与其构成尺寸密切相关，钢筋混凝土强度模型很难做到完全相似的程度。
而模型设计的成功与否主要取决与材料特性的相似设
计。
对钢筋混凝土强度模型的选用的材料有较严格的相似要求。
理想的模型混凝土和模型钢筋应与原型结构的混凝土和钢筋之间满足下列相似要求：
（1）几何相似的混凝土受拉和受压的应力-应变曲线；
（2）在承载能力极限状态，有基本相似的变形能力；
（3）多轴应力状态下，相同的破坏准则；
（4）钢筋和混凝土之间有相同的粘结-滑移性能；
（5）相同的泊松比。
与混凝土结构相似，砌体结构的性能也与构成尺寸有密切的关系。
砌体结构的缩尺模型试验能否反映原型结构主要性能，关键问题是模型砌体结构中的块体和灰缝如何模拟。
在原型结构中，普通粘土砖的尺寸为53mm*115mm*240mm，水
平灰缝厚度为10mm。
20世纪50年代，国外有人曾经研究采用最小到1/10比例的模型砖砌筑的砌体结构性能，但一般认为模型砌体结构的最大缩尺比例不宜超过4，也就是采用1/4比例的模型转。
模型转的长度为60mm，大多采用原型砖经切割加工而成。
二、动力结构模型设计
与静力性能相比，结构动力性能的差别主要因结构本身的惯性作用所引起。
因此，结构动力模型的设计应仔细考虑与时间相关的物理量的相似关系。
动力模型的相似要求
工程结构可能处在不同的温度环境下，有时温度作用对结构性能有决定性的影响。
典型结构试验实例是核反应堆芯容器的热应力模型试验。
另一类温度应力问题是超静定结构在常温下的工作性能。
例如，考虑温度应力，建筑结构应设置伸缩缝。
钢筋混凝土无铰拱桥由于温度作用可能产生较大约束力，大体积混凝土结构由于混凝土的水化热可能导致混凝土开裂，火灾环境下混凝土结构的性能等都涉及温度作用下结构模型试验。
温度是一个独立的物理量，其量纲属于基本量纲。
真模型。
在结构静力和动力模型试验中，由于实现完全相似的困难，有时只能采用应变失真模型，出于同样的理由，温度应力模型也可能是应变失真模型。
从表中可以看出，对于应变失真模型，引入了两个独立相似常数，及线膨胀系数相似
常数Sα和温度相似常数Sθ，这导致模型中温度产生的应变（线膨胀）相对圆形发生失真，因此修正。
结论：结构模型试验是工程结构设计和理论研究的主要手段之一。
在结构设计规范中，对各种各样的结构分析方法做出了规定。
例如，线弹性分析法，考虑塑性内力重分布的方法，苏醒极限分析方法，非线性分析方法和实验分析方法等。
其中，实验分析方法在概念上与计算分析方法有较大的差别。
实验分析方法通过结构试验，得到体形复杂或受力状况特殊的结构或结构的一部分内力、变形、气动
特征、破坏形态等，为结构设计或复核提供依据。
应当指出，随着电子计算机的飞速发展，基于计算机的结构分析方法已经能够解决很多结构分析问题，但结构模型试验仍有不可代替的地位，并广泛应用于工程实践中。
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