《结构检验》部分复习题参考答案

《结构检验》部分复习题参考答案

一、名词解释

1、静载试验与动载试验：结构静载试验是用物理力学方法，测定和研究结构在静力荷载作用下的反应，分析、判断结构的工作状态与受力情况；通过动力加载设备直接对结构施加动力荷载，了解结构的动力特性，研究结构在一定动力荷载下的动力反应，评估结构在动力荷载作用下的承载力及疲劳寿命等特性的试验称为结构动载试验。

2、刻度值与量程：刻度值指的是仪器的指示或显示装置所能指示的最小测量值，即是每一最小刻度所表示被测量的数值。量程是指仪器所能测量的最大范围。

3、应变计灵敏系数：表示单位应变引起应变计的阻值的变化。

4、测量电桥：用电阻应变仪测量应变时，用电阻应变仪中的电阻和电阻应变计共同组成的惠斯通电桥称为测量电桥。

5、正位实验与异位试验：在结构构件安装位置与实际工作状态相一致的情况下进行的试验称为正位试验；在结构构件安装位置与实际工作状态不相一致的情况下进行的试验称为异位试验；

6、结构振型与振幅：在结构某一固有频率下，结构振动时各点的位移之间呈现一定的比例关系，如果这时沿结构各点将其位移连接起来，即形成一定形式的曲线，这就是结构在对应某一固有频率下的一个不变的振动形式，称为对应该频率时的结构振型；振幅是结构振动位移曲线中离开平衡位置的最大距离。

7、基本频率和高阶频率：固有频率中最小的频率称为基本频率；除基本频率外的其他固有频率称为高阶频率。

8、强度退化与刚度退化：在循环往复荷载的作用下，当保持相同的峰点位移时，峰值荷载随循环次数得增多而降低现象称作强度退化；在循环往复荷载的作用下，当保持相同的峰值荷载时，峰点位移随循环次数的增多而增加的现象称为刚度退化。

9、滞回曲线与骨架曲线：滞回曲线是指加载一周得到的荷载--位移曲线，它是拟静力试验的典型实验结果；骨架曲线是将各次滞回曲线的第一循环峰值点连接后形成的包络线。

二、填空题

1.根据不同的试验目的，结构试验可归纳为科学研究性试验和生产鉴定性试验两大类。2．结构试验的任务是通过对结构物受作用后的性能进行观测和对量测数据进行

分析，从而对结构物的工作性能作出评价，对结构物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出可靠依据。

3．结构试验设计包括试验构件设计、试验加载方案设计、试验测试方案设计。

4．对于结构的强度、刚度及抗裂性等问题的试验研究，常常只做静载试验。

5.当加载过程从零开始，逐步递增一直加到试验某一预定目标或结构破坏为止，也就是在一个不长的时间段内完成试验加载的全过程的试验，称为静力加载试验。

6．电阻应变计的主要技术指标是电阻值R、标距L和灵敏系数K。

7.采用粘结剂把应变计粘结在被测物体上，粘结质量的好坏对测量结果影响很大

9．结构的动力特性是指结构的自振频率、振型及阻尼系数等，它们主要决定于结构的结构形式、质量分布、结构刚度、材料性质、构造连接等因素，与外荷载无关。

15.测量与了解结构的自振频率可以避免和防止荷载所产生的干扰频率与结构产生共振或拍振现象。

17.受压构件加载时荷载的对中方法有几何对中和物理对中两种。在混凝土偏压柱试验中，

我们采用了几何对中的方法。

18.在砼梁斜截面承载力试验中，梁的两种破坏形态分别是剪压破坏和斜压破坏。

19．在进行低周反复加载试验时，当试验对象具有明确的屈服点时，一般都以屈服位移的倍数为控制值。

20．质量、弹簧和阻尼系数是测振传感器的动力系统

21.在测量应变时，为消除温度变化引起的应变，应采用温度补偿的方法进行测量

27.回弹法测量时测点应在测区内均匀分布，相邻两测点的净距一般不小于20mm。

29．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。

三、问答及简述题

1．结构试验的目的及主要任务是什么？

目的：科学研究性试验、生产鉴定性试验。

结构试验的任务是：以结构试验为手段，通过使用测试仪器和试验设备，对结构物受作用后的性能进行观测，通过对量测数据的分析（如荷载、应力、变形、应变、温度、振幅、频率、裂缝宽度等）了解并掌握结构的力学性能，并对试验对象的结构性能做出评价，为验证和发展结构计算理论提供试验依据。

6．试验大纲包括那些内容？

试验大纲的内容：1．概述：说明试验的目的和意义，试验采用的标准和依据、实验基本要求。2．试验构件设计及制作工艺：列表给出试件的规格和数量，绘制试件制作施工图，提出对材料力学性能的基本学性能指标。3．加载设备与方案：包括荷载种类及数量，加载设备装置，荷载图式及加载制度。4.试验方案和内容：主要观测项目，测点布置，测量所用的仪器仪表的性能指标。5.安全技术措施：包括人身和设备、仪器等方面的安全防护措施。6.实验组织管理：包括试验进度计划，人员组织分工，指挥调度程序，相关技术资料的管理。

7.包括所需要器材、仪表、设备及原材料总清单，观测记录表格，以及必要的辅助实验说明。12．铰支座有几种形式？对支座有何要求？支座垫板和滚轴如何设计？

1．活动铰支座：活动铰支座容许架设在支座上的构件自由转动和在一个方向上移动。它提供一个竖向的支座反力，不能传递弯矩，也不能传递水平力。2．固定铰支座：固定铰支座容许架设在支座上的构件自由转动但不能移动。3.球铰座。

a必须保证结构在支座处能自由转动。b必须保证结构在支座处力的传递。c构件支座处铰的上下垫板要有一定刚度。d滚轴长度，一般取为试件支承处截面宽度。e混轴直径，可按表选用，并进行强度计算。

14．量测仪表的性能指标主要有几项？每项的含义是什么？

刻度值（最小分度值）：指示或显示装置所能指示的最小量测值

量程：仪器可以测量的最大范围

灵敏度：仪器对被测物理量变化的反应能力

分辨率：测量被测最小变化值的能力

线性度：仪器校准曲线对理想拟合直线的接近程度

稳定性：规定时间内保持示值与特性参数不变的能力

重复性：重复测试同一数值时保持示值一致的能力

频率响应：动测仪器输出信号随输入信号变化的特性

16．应变量测的基本原理是什么？在试验中1με的含义是什么？

应变的量测，就是在预定的标准长度范围（标距）L内，量测长度变化增量的平均ΔL，由ε=ΔL/L求得，这就是应变测量原理。

微应变，无量纲。为“十的负六次方”乘“应变”，对于一般的工程材料，其值大于0，和应变相比比较直观一些。微应变表示长度相对变化量：单位符号为με，Nμε=（ΔL/L）/10^（-6）微应变其实就是百万分之一

17．手持应变仪的工作原理是什么？

在标距两端粘结两个脚标（每边各一个），通过测量结构变形前后两个脚标之间距离的改变，求得标距（250mm）内的平均应变。

23．电阻应变测量中设置温度补偿的目的是什么？对补偿应变计有哪些基本要求？温度补偿的原理是什么？

目的：消除虚假应变，

对温度补偿应变计的要求：a．补偿块材料与试件材料相同。b．温度补偿应变计与工作应变计的型号、规格、阻值应完全相同。c．补偿块与试件应在同一温度场内。d．与应变仪连接导线的规格、长度应相同。

温度补偿的原理：在测量试件应变过程中，当环境温度发生变化时，试件的工作应变计的电阻值也随之变化，此外，由于应变计与试件材料的线膨胀系数不同，也造成应变计组值发生变化。通过专设温度补偿应变计方法，消除温度引起的应变。

30．测点的选择与布置原则是什么？

1.在满足试验目的前提下，测点还是宜少不宜多。

2.测点应具有代表性，以便于分析和计算。

3.在测量工作中为了保证测量数据的可靠性，还应布置一定数量的校核性侧点。

4.测点的布置要便于试验的操作和测读，还要保证安全。

38．试述结构动力特性试验测定方法？简述共振法的测定原理。

自由振动法，强迫振动法（共振法），捶击法。

原理：利用激振器连续改变激振频率，挡结构产生共振时振幅出现极大值，此时的激振器频率即是结构的自振频率。

42. 在用回弹法检测砼强度时，是通过测定哪些参数来推定砼抗压强度？

用专用回弹仪在混凝土表面进行测试，测出混凝土的回弹值。同时用浓度为1%的酚酞酒精溶液测出混凝土的碳化深度值。根据回弹值和碳化深度值利用专用的测强曲线或强度换算表，即可得到混凝土抗压强度测试值。

47．抗震试验的方法有哪几种？

1．室内试验

（1）拟静力试验（低周反复荷载试验）

（2）拟动力试验（联机试验）

（3）模拟地震震动台试验

2．现场试验

（1）建筑物的强震观测。

（2）在多震区建立天然地震试验场并专门建造不同的试验结构。

（3）长期观测结构的地震反应。

48．试述拟静力试验荷载的特点，试验原理及试验目的。

特点：1．在正、反两个方向对试件进行反复加载和卸载。2．一般以试件的荷载值或位移值作为试验加载控制量。3. 加载过程的周期远大于结构的基本周期。

目的：获得滞回曲线、骨架曲线、强度、刚度、延伸系数、退化率等参数。

48.试述拟静力试验荷载与疲劳试验荷载有何不同？

50．拟静力试验的一般加载方法有哪三种？变幅加载与等幅加载有何不同？

a．变幅位移加载b．等幅位移加载c．变幅等幅混合加载

变幅加载：每一周以后增加位移的幅值。当对一个构件的性能不太了解，作为探索性的研究，或者在确定恢复力模型的时候，用变幅加载来研究强度、变形和耗能的性能。

等幅加载：在整个试验过程中始终按照等幅位移施加，主要用于研究构件的强度降低率和刚度退化规律。

51．绘出等幅位移加载、变幅位移加载、变幅等幅混合位移加载程序图。

52．拟静力试验的典型试验结果是滞回曲线，滞同曲线有何含义？

滞回曲线是指加载一周得到的荷载-位移（P-Δ）曲线，它是拟静力试验的典型试验结果。54．什么叫“骨架曲线”？它有何含义？

在变位移幅值加载的低周反复加载试验中，骨架曲线是将各次滞回曲线的峰值点连接后形成的包络线。

65．结构延性系数的含义是什么？

延性系数μ是破损荷载点相应的变形δμ与屈服点变形δy之比。

63.模型设计时一般应首先确定哪些物理量的相似常数？

几何相似常数，材料相似常数，质量相似常数，荷载相似常数，