建筑结构试验试复习题10级

一、选择题

1.杠杆加载试验中，杠杆制作方便，荷载值（ D ），对于做持久荷载试验尤为适合。 A.变化较大； C.变化较小；

B.变化较缓； D.稳定不变。

2.下列哪个不属于生产性试验?( C )

A.鉴定预制构件的产品质量； B.现有结构的可靠性检验； C.为制定设计规范提供依据进行的试验； D.工程改建和加固试验。 3.下列哪种仪器不能测量应变?( D ) A.电阻应变仪； C.位移计；

B.手持应变仪； D.读数显微镜。

4. 下列试验中可以不遵循严格的相似条件的是( A )。 A.缩尺模型试验； C.足尺模型试验；

B.相似模型试验； D.原型试验。

5. 在确定结构试验的观测项目时，应首先考虑( B )。 A.局部变形； C.应变观测；

B.整体变形； D.裂缝观测。

6. 轴心受压钢筋混凝土柱试验在安装时( A )。 A.先进行几何对中； C.只进行物理对中；

B.先进行物理对中； D.只进行几何对中。

7. 电液伺服液压系统中，控制液压油流量和流向的是( A )。 A.电液伺服阀； C.数据采集系统；

B.液压加载器； D.高压油泵。

8. 低周反复加载试验中，下列哪种加载方式容易产生失控现象?( B ) A.控制位移等幅、变幅混合加载法； C.控制位移等幅加载法；

B.控制力加载法； D.控制位移变幅加载法。

9. 对于混凝土结构静力试验，在达到使用状态短期试验荷载值以前，每级加载值不宜大于其荷载值的( C )。 A.5%；

B.10%；

C.20%；

D.30%。

10．当使用液压加载系统在试验台座上或现场进行试验时，必须配置各种( B )，来承受液压加载器对结构加载时产生的反作用力。 A．加载装置；

B．支承系统；

C．测量系统； D．控制系统。

11．下列各图中属于固定铰支座的是( B )

12．混合加载是将变幅、等幅两种加载制度结合起来运用，下列各图符合上述要求的是( C )

13. 结构静力试验预载时的加载值不宜超过该试件开裂试验荷载计算值的（ B ）

A.60%；

B.70%；

D.90%。

C.80%；

14.现行规范采用的钢筋混凝土结构构件和砖石结构的计算理论，其基础是（ B ） A.理论分析； C.数值计算；

B.试验研究的直接结果； D.工程经验。

15.为了使所测到的位移表示测点相对于试验台座或地面的位移，通常把传感器支架固定在

（ D ）

A.试件上；

B.任意表面上；

C.绝对不动点上； D.试验台或地面的不动点上。

16.在观测混凝土构件的裂缝时将测量仪交替布置在梁的受拉区段，如出现下列何种情形，则

证明开始开裂。( B )

A.某一测点仪器读数突然增大，相邻测点仪器读数也随之增大 B.某一测点仪器读数突然增大，相邻测点仪器读数可能变小 C.某一测点仪器读数不变，相邻测点仪器读数突然增大 D.某一测点仪器读数不变，相邻测点仪器读数突然减小 17.结构试验中，常用科研性试验解决的问题是( D ) A.综合鉴定重要工程和建筑物的设计与施工质量 B.鉴定预制构件的产品质量

C.已建结构可靠性检验、推断和估计结构的剩余寿命 D.为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验 18.下列参数属于结构动力反应指标的是( A )

A.自振频率 B.振型 C.作用方向 D.振幅 19.下列各种试验方法中，属于静力试验的是( B )

A.循环加载 B.弹簧和螺旋千斤顶机械加载 C.利用惯性力激振加载 D.地震模拟振动台加载 20.杠杆加载试验中，杠杆制作方便，荷载值稳定不变，当结构有变形时，荷载可以保持恒定，对于做下列何种试验尤为适合。C

A.动力荷载 B.循环荷载 C.持久荷载 D.抗震荷载 21.冲击力加载的特点是荷载作用时间极为短促，在它的作用下使被加载结构产生下列何种振动，适用于进行结构动力特性的试验。B

A.弹性 B.自由 C.强迫 D.阻尼 22.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。C A.力的边界条件 B.位移的边界条件 C.边界条件 D.平衡条件

23.下列测试方法中不是混凝土内部空洞和缺陷的检测方法的是( C ) A.对测法 B.斜测法 C.盲孔法 D.钻孔法 24.试件支承装置中各支座支墩的高差不宜大于试件跨度的( D ) A.

1111 B. C. D.

1001505020025.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( A )

A.正位试验 B.反位试验 C.卧位试验 D.异位试验 26.结构静力试验的试验加载制度是( B ) A.采用控制荷载或变形的低周反复加载

B.采用包括预加载、设计试验荷载和破坏荷载的一次单调加裁 C.采用正弦激振加载

D.采用模拟地面运动加速度地震波的激振加载

27.选择测量仪器时，最大被测值一般不宜大于选用仪器最大量程的( B ) A.70% B.80% C.90% D.100% 28.钢结构试验时，持荷时间不少于( D )

A.1分钟 B.3分钟 C.5分钟 D.10分钟

29.非破损检测技术可应用于混凝土、钢材和砖石砌体等各种材料组成的结构构件的结构试验

中，该技术( D )

A.对结构整体工作性能仅有轻微影响 B.对结构整体工作性能有较为严重影响 C.测定与结构设计有关的影响因素 D.测定与结构材料性能有关的各种物理量 30.超声回弹综合法检测混凝土强度时可以( A )

A.既能反映混凝土的弹塑性，又能反映混凝土的内外层状态 B.测量精度稍逊于超声法或回弹法 C.先进行超声测试，再进行回弹测试

c

D.依据固定的fcu-υ-Rm关系曲线推定混凝土强度

二、填空题

1. 在研究框架柱的剪切性能时，需要将柱设计成适于 反对称 加载的试件。 2. 结构静力试验的加载设计包括 加载制度 和 加载图式 两方面的设计。 3. 在模型设计中，在参与研究对象各物理量的相似常数之间必定满足一定的组合关系，当相似常数的组合关系式等于1时，模型和原型相似。因此这种等于1的相似常数关系式即为模型的 相似指标 。

4. 在结构分析工作中，一方面可以应用传统和现代的设计理论、现代的计算技术和计算方式，另一方面也可以应用 试验 和 检测 的手段来解决。

5. 受弯构件（如钢筋混凝土梁）试验时，混凝土的微细裂缝常常不能用肉眼所能察觉，其裂缝宽度可根据裂缝出现前后两级荷载所产生的 仪器读数差值 来表示。

6. 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。

7. 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。

8．采用分级加载一方面可控制__加荷速度___，另一方面便于观测结构 变形 随荷载变化的规律，了解结构各个阶段的工作性能。

9. 手持应变仪的原理是用两点之间的 相对变形 来近似地表示两点之间的 平均应变 。 10.冲击力加载的特点是荷载作用 时间 极为短促，在它的作用下使被加载结构产生 自由振动 ，适用于进行结构动力特性的试验。

11.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__。

12.液压加载法的最大优点是利用油压使_液压加载器_产生较大的荷载，试验操作安全方便。 13.超声脉冲波的穿透力极强，尤其是检测__混凝土__时，这一特点更为突出。 14.在低周反复加载试验中为了能再现地震力作用下，墙体经常出现的斜裂缝或交叉裂缝的破

坏现象，在墙体安装及考虑试验装置时必须要满足__边界条件___的模拟。

15.建筑物的脉动源不论是风还是地面脉动，它们都是不规则的，可以是各种不同值的变量，

在随机理论中称之为_随机震动_，它无法用一确定的时间函数描述。

16.在研究建筑结构或其他工程结构的抗震、抗风或抵御其他动荷载的性能和能力时，都必须

进行结构__动力特性_试验，了解结构的自振特性。 17.如果要测量振动体的位移，应使ω/ωn尽可能__大___。 18.等效荷载指的是在它的作用下，结构构件的控制截面和控制部位上能产生与原来荷载作用

时__相同的__某一作用效应的荷载。

19.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__。 20.试件设计所以要注意它的形状，主要是要求满足在试验时形成和实际工作相一致的__应力

状态_。

21.结构试验中，采用分级加载一方面可控制__加载速度__，另一方面便于观测_结构变形_随

荷载变化的规律。

22.在理想的情况下，传感器的横向灵敏度比应等于___零_。 23.重力加载就是将物体本身的__重力__施加于结构上作为荷载。

24.现行规范采用的钢筋混凝土结构构件和砖石结构的计算理论，几乎全部是以__试验研究_

的直接结果为基础的。

25.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。

26、单向反复加载的方案有 （控制位移加载、控制作用力加载和混合加载） 27、控制位移加载的情况下又可分为（变幅、等幅、变幅等幅混合加载）

28、拟动力加载实验的实验设备一般由（电液伺服加载器、计算机、传感器、实验台架组成） 29、回弹法检测结构构件砼的强度有两类（一类是单个结构或构件的逐个检测，二是成批构件的抽样检测） 30、浅裂缝检测，对于结构砼开裂深度小于或等于500mm的裂缝，可采用（平测法或斜测法）进行检测。

31、砌体原位抗压强度测定——扁顶法（适用于推定普通砖砌体的受压工作应力、弹性模量和抗压强度）

32、液压加载器的类型：（手动液压加载器、单项作用及双向作用的液压加载器）

33、杠杆的作用（利用放大原理，在施加少量荷载的情况下，经过杠杠的传递而获得放大几倍的作用力）

34、分配梁的作用（将单一杠杆或液压加载器产生的荷载分配成两个或两个以上的多点集中荷载）

35、卧梁的作用（将若干个加载点的集中荷载转换成均布荷载施加于试件的断面，保证试件的受载截面获得均布分布的应力状态） 36、实验台座的作用：（是永久性的固定设备，用以平衡施加在实验结构物上的荷载所产生的反力。） 37、槽式实验台座作用：（是一中静力实验台座，特点是加载点位置可延台座的纵向任意变动，以适应实验结构加载位置的需要。） 38、地瞄式实验台座：（不仅用于静力实验，同时还可安装结构疲劳试验机。） 39、箱式实验台座：（此试验规模大，由于台座本身构成箱式结构，所以它与其它形式的台座

具有更大的刚度。）

40、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。） 41、数据采集的两个原则：（同时性和客观性） 42、数据采集仪器的分类：（按工作原理，测量用途，与结构试件的关系，显示和记录方式） 43、传感器的功能：（感受各种物理量，按一定规律把他们转换成可以直接测度的形式，然后直接显示；或者是电量的形式，然后传输给后续仪器。） 44、放大器的功能：（把信号放大，它必须与传感器、记录器和显示器相匹配。） 45、电阻应变计的构造：（引出线、覆盖层、电阻栅、基底） 46、测量应变的仪器和方法：（电阻应变仪、手持应变仪、位移计方法、光测法） 47、应变测量电桥的特性：（试件受力变形时，应变计可以把试件的应变转换成电阻变化。） 48、线位移传感器的构造：（百分表、千分表、电阻应变式、滑阻式、和差动式位移传感器） 49、角位移传感器的类型：（水准管式、电阻应变式倾角仪及DC_10水准式角度传感仪） 50、力传感器和液压传感器主要：有（机械式和电测式）两类。 51、磁电式速度传感器的特点：（灵敏度高，性能稳定，输出阻抗低，频率响应范围有一定宽度）

52、压电式加速度传感器特点：（稳定性高、机械强度高及能在很宽的温度范围内使用，但灵敏度较低。）

53、结构静力实验的加载设计包括（加载制度和加载图式）

三．名词解释：

1. 质量相似

答：在工程结构动力试验中，要求结构的质量分布相似，即模型与原型结构对应部分的质量成比例。

2. 测量仪器分辨率

答：使测量仪器表示值发生变化的最小输入变化值叫测量仪器分辨率。 3．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。

4.预埋拔出法：在浇筑混凝土前，于混凝土表层以下一定距离预先埋入一金属锚固件，待混凝土硬化以后，通过拔出仪对锚固件施加拔力，使混凝土沿着一个与轴线成2α角度的圆锥面破袭而被拔出，根据专用的测强曲线，由拔出力推定混凝土的抗压强度，称为预埋拔出法。 5.控制测点：结构物的最大挠度和最大应力等数据，通常是设计和试验工作者最感兴趣的数据，因此在这些最大值出现的部位上必须布置测量点位，称之为控制测点。

6.几何相似：结构模型和原型满足几何相似，模型和原型结构之间所有对应部分尺寸成比例。 7.测量仪器的量程：仪器可以测量的最大范围。

8.测量仪器的线性度：仪器校准曲线对理想拟合直线的接近程度。可用校准曲线与拟合直线的最大偏差作为评定指标，并用最大偏差与满量程输出的百分比来表示。

9最小分度值：指仪器的指示部分或显示部分所能指示的最小测量值。 10量程：仪器可以测量的最大范围。

11灵敏度：被测量的单位物理量多引起仪器输出或显示装置示值的大小。 12分辨率：仪器测量被测物理量最小变化值的能力。 13线性度：仪器校准曲线对理想拟合直线的接近程度。

14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。

15重复性：在同一工作条件下，仪器多次重复测量同一数值的被测量时，保持示值一致的能力。

16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。

17重力直接加载：重物荷载可直接堆放于结构表面，形成均布荷载，或置于荷载盘上通过吊杆挂于结构上形成集中荷载。

18液压加载器：俗称千斤顶，是利用高油压泵将具有一定压力的液压油压入液压加载器的工作油缸，使之推动活塞，对结构施加荷载。

19单项作用液压加载器的特点：储油缸、油泵、阀门等不附在加载器上，构造比较简单、只由活塞和工作油缸两部分组成。

20双向作用液压加载器的特点：在油缸的两端各有一个进油孔，设置油管接头，可通过油泵与换向阀交替进行供油，由活塞对结构产生拉压双向作用施加反复荷载。

21液压加载系统的组成：主要由储油箱、高压油泵、测力装置和各类阀门促成的操纵台，通过高压油管同时并联连接若干个液压加载器组成。

22电液伺服液压系统加载：特点可以产生真实的受力状态，原理是利用自动控制和液压技术相结合的电液伺服闭环系统控制实验加载。

23、组成：由电液伺服液压加载器、控制系统和液压源三大部分组成。

24机械力加载法：利用吊链、卷扬机、绞车、花篮螺丝、螺旋千斤顶及弹簧等工具对结构施加拉力，改变作用力的方向和拉力大小。

25地震模拟震动台加载：特点是具有自动控制和数据采集及处理系统，采用电子计算机和闭环伺服液压控制技术，并配合先进的测量仪器，可以在实验室内进行结构物的地震模拟实验，以求得反应物对结构的影响。

26气压加载法：主要利用空气压力对试件施加荷载，特点是产生的是垂直于试件或构件模型表面的均布荷载。

27气压加载法优点：加载、卸载方便、荷载稳定，当利用气囊加载时，由气压表的气压值及气囊与实践接触面积计算总的加载值

28加压加载法缺点：是试件受力载面无法观测，利用真空加载时试件周边密封要求较高。 29惯性力加载法：特点是荷载作用时间极为短促，在它的作用下使被加载结构产生自由振动，适用于进行结构动力特性的实验。

30惯性力加载法分类：一是冲击力加载，二是离心力加载

31电磁加载法：在磁场中放入动圈，通以交变电流，就可以使固定于动圈上的顶杆等部件做往复运动，对实验对象施加荷载。

32电磁式激振器组成：由磁系统、动圈、弹簧、顶杆等部件组成

33电磁振动台组成：由信号发射器、振动自动控制器仪、功率放大器、电磁激振器和台面组

成。

34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。

35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。

36人工爆炸加载：特点地面运动加速度的峰值随炸药量的增加而增大，峰值离爆心距离愈近则愈高，加速度持续时间离爆心距离愈远而愈长。 37电阻应变计的标距：敏感栅的有效长度。

38电阻应变计的灵敏系数：表示单位应变引起应变计的相对电阻变化。

3.9电阻应变计的粘贴：用应变计测量试件等的应变，应使应变计于被测物理变形一致，才能得到准确的应变测量结果。

40拟动力试验：是一种对结构边分析边实验的抗震研究方法，此法可以研究结构的恢复力特性、结构的加速度反应和位移反应、结构的开裂、屈服和破坏。

41相似条件：相似常数之间所应满足的一定关系就是模型与原型结构之间的相似条件，是模型设计需要遵循的原则。

42几何相似：要求模型与原型之间所有对应部分尺寸成比例。 43质量相似：模型与原型结构对应部分的质量成比例。

44荷载相似：模型和原型在各对应点所受的荷载方向一致，大小成比例。

45物理相似：模型与原型的各相应点的应力和应变、刚度和变形间的关系相似。 46时间相似：结构模型和原型在对应的时刻进行比较，要求相对应的时间成比例。 47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。

48初始条件相似：保证模型与原型在初始条件下的初始几何位置、质点的位移吗、速度和加速度相似。

49(a)离心力加载：根据旋转质量产生的离心力对结构施加简谐震动荷载；

(b)特点：运动具有周期性，作用力的大小和频率按一定规律变化，使结构产生强迫震动。 50、低周反复加载实验：给实验对象施加低周反复作用的力或位移，来模拟地震对结构的作用，并评定结构的抗震性能和能力。

51、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。

52、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。

53、回弹法定义：用回弹仪弹击砼表面时，由仪器重锤回弹能量的变化，反应砼的弹性和塑性性质。

54、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。

55、记录器的定义：把数据按一定的方式记录在某种介质上，需要时可以把此数据读出或输

送给其他分析仪器处理。有2种（模拟式和数字式）

56、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。

57、手持应变仪和位移计的工作原理：在标距两端粘接两个脚标，通过测量结构变形前后两个脚标之间的距离改变，求得标距内的平均应变。

58、线位移传感器的工作原理：用一可滑动的测杆去感受线位移，然后把这个位移量用各种方法转换成表盘读数或各种电量。

59、力测量仪器和液压传感器的原理：用一弹性元件去感受力或液压，这个弹性元件发生与外力或液压成相对应关系的变形。

测振传感器的基本原理：由惯性质量、组尼和弹簧组成的一个动力系统，与振动体仪器振动通过测量惯性质量相对于传感器外壳的运动，来获得振动体的振动。

60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。

61结构静力实验：加载速度慢，结构变形慢，可不考虑加速度引起的惯性力，同时也不考虑加载速度快、结构变形快而产生的效应。

62实验加载制度：指实验进行期间荷载的大小和方向与时间的关系。

63校核测点：为了校核实验的正确性，便于整理实验结果时进行误差修正，经常在梁的端部凸角上的零应力处设置少量测点，以检验整个测量过程是否正常。

四.问答题

1. 结构静力试验正式加载试验前，为什么需要对结构进行预载试验？ 答：在进行试验前对结构预加载的目的主要有：

（1）使试件内、外部接触良好，进入正常工作状态，可以使在试件制造、安装等过程中节点和结合部位难免产生的缝隙密合。 （2）检验全部试验装置的可靠性。

（3）检验全部量测仪表是否都已进入正常工作状态，应严格检查仪表的安装质量、读数和量程是否满足试验要求，自动记录系统运转是否正常等。 ）

（4）使试验人员熟悉自己的工作，掌握调表、读数等技术，强调、协调记录注意事项，保证采集数据的正确性和统一性。

2. 什么叫加载图式？等效加载图式应满足的条件有哪些？

答：加载图式是指试验荷载在试件上的布置形式。

应满足的条件有：

（1）等效荷载产生的控制截面上的主要内力应与计算内力值相等； （2）等效荷载产生的主要内力图形应与计算内力图形相似； （3）对等效荷载引起的变形差别应给予适当修正； （4）控制截面上的内力等效时，次要截面上的内力应与设计值接近。

3. 静力结构试验中，测点的选择与布置应遵循什么原则？

答：（1）在满足试验目的的前提下，测点宜少不宜多，以简化试验内容，节约经费开支，并使重点观测项目突出；

（2）测点的位置必须有代表性，以便能测取最关键的数据，便于对试验结果进行分析和计算； （3）为了保证量测数据的可靠性，应该布置一定数量的校核性测点；

（4）测点的布置对试验工作的进行应该是方便、安全的。

4. 静力结构试验中仪器选择与测读的原则是什么？

答：（1）选用的仪器、仪表，必须满足试验所需的精度与量程的要求，能用简单仪器、仪表的就不要选用精密的。 （2）为了估计和控制量测误差，必须进行多次重复量测；

（3）现场试验，由于仪器所处条件和环境复杂，影响因素较多，电测仪器的适用性就不如机械式仪表；

（4）试验结构的变形与时间因素有关，测读时间应有一定限制，必须遵守有关试验方法标准的规定，仪器的选择应尽可能测读方便、省时；

（5）为了避免误差和方便工作，量测仪器的型号、规格应尽量一致，种类愈少愈好； （6）仪器的测读，应按一定的时间间隔进行，全部测点读数时间应基本相等，只有同时测得的数据联合起来才能说明结构在某一受力状态下的实际情况。

5电阻应变计对粘贴工艺有哪些要求？ 答：（1）测点基地平整、清洁、干燥。

（2）粘接剂的电绝缘性、化学稳定性和公艺性能良好，以及蠕变小、粘贴强度高、温湿度影响小。

（3）同一组应变计规格型号应相同。 （4）粘贴牢固，方位准确，不含气泡。 6、拟动力试验的特点

答：（1）拟动力试验在整个数值分析过程中不需要对结构的恢复力特性做任何的假设，这对于分析结构弹塑性阶段的性能特别有利。

（2）同样有条件给实验者以足够的时间来观测结构性能变化和受损破坏的过程，获得比较详尽的数据资料。

（3）此实验作用力较大，可进行大比例尺试件的模拟地震实验，从而弥补了模拟地震振动台实验时，小比例尺模型的尺寸效应，并能较好的反应结构的构造要求。 7、根据实验荷载的性质，结构动力实验主要分为哪几类？ 答：（1）地震作用（2）机械设备振动和冲击荷载 （3）高层建筑和高耸构筑物的风振（4）环境振动

（5）爆炸引起的振动

8、建筑结构动力试验的主要内容

答：（1）测定动力荷载或振源的特性（2）测定结构的动力特性 （3）测定结构在动力荷载作用下的反应。

9、结构试验中，可能产生实验误差的原因有哪些？

答：（1）试件制作误差 （2）材料性能误差 （3）试件安装误差 （4）实验装置和实验加载误差 （5）仪器使用和测量方法误差 （6）荷载和测量设备误差 （7）结构实验方法非标准误差 10、结构静力实验和动力实验安全与要求各是什么？

答：静力（1）试件的起吊安装要注意吊点的设置，防止和避免砼试件在自重作用下的开裂。 （2）实验用的荷载装置应有足够的承载力、刚度和安全储备，必须注意荷载支撑架横梁与立柱连接螺栓以及立柱与实验台座地瞄连接的强度。

（3）实验屋架、桁架等大型构件，因试件自身出平面刚度较弱，为防止受载后侧向失稳，试件安装后必须设置侧向支撑或安全架，利用实验台座加以固定。 （4）实验加载人员必须熟悉加载设备的性能和操作注意事项。

（5）对于采用重力直接加载或杠杆加载的实验，为防止试件破坏时所加荷载或杠杆随试件一起倒塌，必须在试件和杠杆、荷载吊篮下设置安全托架和支墩垫块。

动力（1）在地震模拟震动台进行抗震实验的整体模型吊装时，应注意试件重心与掉点的位置，防止试件的开裂与倾覆。试件就位后应立即将试件与震动台台面用螺栓固定。

（2）对于结构动力疲劳实验的荷载装置，必须验算动力特性和疲劳强度，防止产生共振和疲劳破坏。

（3）动力实验的加载设备必须有专人操作并严格遵守设备的操作规程。

（4）地震模拟震动台实验时，由于试件在整个实验过程中始终处于运动状态，并且绝大部分要将实验进行到实验试件破坏，因此对于砖石级砌体结构产生的脆性破坏、倒塌应重视。 （5）结构疲劳实验机应设有自控停机装置，避免发生事故。 （6）震动台控制系统应设置各种故障警报指示装置。 （7）震动台在控制系统内尚应配置不间断电源。

（8）动力实验的测试仪表在实验过程中随试件一起运动，须注意在试件上的固定方法，防止脱落摔坏；测试用的导线须予以固定，防止剧烈晃动。 11、屋架实验测试的项目和布置有哪些？

答：项目（1）屋架的整体变形和杆件局部变形、挠度、转角。 （2）屋架的抗裂度级承载力；（3）屋架主要杆件的内力 （4）屋架节点的变形及节点刚度对屋架杆件的次应力影响 （5）屋架断节点的应力分布（6）预应力瞄头工作性能 （7）屋架下弦预应力钢架的反拱作用

（8）预应力的钢筋张拉应力和对有关部位砼的预压应力

测点布置（1）屋架挠度和节点位移的测量（2）屋架杆件的内力测量 (3)屋架端节点的应力分析 （4）预应力瞄头性能测量 （5）屋架下弦预应力钢筋张拉应力测量 （6）裂缝测量 12、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。

13、科学研究性疲劳实验的内容有哪些？ 答：（1）测定结构构件的开裂荷载

（2）量测裂缝宽度、间距、分布形态及随荷载重复次数的变化情况。 （3）量测结构构件挠度及其变化规律 （4）测定破坏荷载、疲劳寿命及破坏特征 14、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。 15、固定平移式实验装置由哪几个部分组成？

答：（1）基础平台和抗侧力支架 （2）竖向荷载支撑架

（3）角型钢架及四联杆机构 (4)竖向加载器、滚轴和静载稳压装置 （5）大冲程水平拉压双作用加载器 16、拟动力实验的工作流程是？

答：（1）输入地面运动加速度 （2）计算下一步的位移值（3）位移值的转换 （4）量测恢复力及位移值（5）由数据采集系统进行数据处理和反应分析 17、地震模拟震动台实验的安全措施分为？

答：（1）试件设计应进行吊装验算，避免试件在吊装过程中发生破坏 （2）试件与震动台的安装应固定，对安装螺栓的强度和刚度应进行验算 （3）实验人员在上下震动台台面是应注意台面和基坑地面之间的间隙 （4）对有可能发生倒塌的试件，应在震动台四周铺设软垫，用钢丝绳保护 （5）传感器应与试件牢固连接，避免因震动而引起传感器掉落损坏 （6）实验过程中应做好境界标志

18、结构实验对测量仪器的要求和标定？

答：1）要求仪器自重轻，尺寸小，应考虑仪器的附加质量和仪器对结构的作用。 （2）测量仪器具有合适的灵敏度和量程。

（3）安装使用方便，稳定性和重复性好，有较好的抗干扰能力。 （4）价廉耐用，可重复使用，安全可靠，容易维修。 （5）要求多功能、多用途，以适应多方面的需要。

标定：一是对仪器进行单件标定，可以确定某一件仪器的灵敏度和精确度：二是对仪器系统进行系统标定，可以确定某些仪器组成的系统的灵敏度和精确度。 19手持应变仪的操作步骤

（1）根据实验要求确定标距，在标距两端粘接两个脚标。

（2）结构变形前，用手持应变仪先测读一次 （3）结构变形后，再用手持应变仪测度一次

（4）变形前后的读数差即为标距两端的相对位移，可以求得标距内的平均应变。 20结构实验观测设计的内容：

答：（1）按整个实验的目的要求，确定实验测试的项目。 （2）按确定的项目量测要求，选择测点位置。 （3）选择测试仪器和数据采集方法。 21结构实验项目观测的内容： 答：（1）结构静力试验的观测项目

（2）结构低周反复加载静力实验和结构拟动力实验的观测项目 （3）结构动力实验和抗震动力实验的观测项目 21测试仪器选择的要求：

答：（1）所使用的仪器能很好的符合量测所需的精度值 （2）仪器的量程应满足最大变形和各种被测量的需要 （3）如测点数量多而且测点的位与很高很远的部位，则采用电测仪表进行多点测量或远距离测量，而埋于结构内部的测点只能用电测仪表 （4）须考虑测度方便、快捷、省时

（5）量测仪器的型号规格应尽可能选用一样的，种类越少越好

（6）动测实验使用的仪表，尤其注意仪表的线性范围、频响特性和相位特性要满足实验测量的要求。

23仪表测度和数据采集应注意的事项？

答：（1）结构在实验加载前，应在没外加荷载的条件下测读仪表的初始读数。

（2）实验时，在每级荷载作用下，应在规定的荷载持时间结束时量测结构构件的变形。 （3）观测时间一般选在荷载过程中的加载间歇时间内，在每次加载完后测读一次，到加下一级荷载前，再观测读一次。

（4）当荷载持续时间不变时，应按规定时间，以后隔3-6小时记录一次。 （5）每次记录仪器读书时，应同时记录周围环境温度。

五.计算题

1、 在静力模型试验中，若几何相似常数S1?[Lm]1?，结构材料弹性模量相似常数[Lp]3SE?[Em]1?，求集中荷载的相似常数SP（下标m,p分别表示模型和原型）。（10分） [EP]8解：根据量纲分析，集中荷载的量纲为[P] 几何尺寸的量纲为[L]，弹性模量的量纲为

[P] 2[L][Pm]2[L]2m[Pm][Lm]2[Em][Lm]211??????SE?Sl2???? 则：Sp?2[Pp][Pp][EP][Lp]8?3?2[L]p[LP]2?1 72

2、 简支梁受均布荷载作用产生变形，已知支座1和支座2在荷载作用下的沉降量分别为 Δ1=0.12mm和Δ2=0.10mm，梁跨中挠度的测量值Δ12=5.21mm，求该梁跨中的真实挠度。 （10分） 解：

根据梁跨中挠度的计算公式有：

?跨中＝?12－?1??20.12?0.10＝5.21?＝5.10mm 223、一钢筋混凝土梁受纯弯作用，如何布置应变片测量梁的内力（梁处

在相同的温度场中）？

解：（1）1和5是测量混凝土的压应变和拉应变； （2）2、3、4是测量混凝土侧面应变； （3）6、7、8是测量钢筋左、中、右的应变。

6MM弯矩图1352478M

4、在静力模型试验中若几何相似常数S1?Lm1?，线性荷载相似常数Lp4Sr?qm1?，求原型结构和模型结构材料弹性模量的相似常数S?。 qp10解：根据量纲分析，则有弹性模量的量纲为

?Pm? ?Lm?2S??Pm?2?Lm???P??L?pp2[qm]Lp142????Sw???

??[q]Ls105??Pp1pm1???Lp??Lp???Pm???1???Lm???Lm???????所以，原型结构上对应点的应变值为100??。

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