《建筑结构试验》开卷考试试题

1、土木工程试验分类：研究性试验和检验性试验（实验目的）、静力试验和动力试验（荷载性质）、实体（原型）试验和模型试验（实验对象）、实验室试验和现场试验（试验场地）、破坏性试验和非破坏性试验（结构或构件破坏与否）、短期荷载试验和长期荷载试验（时间长短）。

2、结构试验目的：结构试验是指在结构物或试验对象上，利用设备仪器为工具，以各种试验技术为手段，在施加各种作用（荷载、机械扰动力、模拟的地震作用、风力、温度、变形等）的工况下，通过量测与试验对象工作性能有关的各种参数（应变、变形、振幅、频率等）和试验对象的实际破坏形态，来评定试验对象的刚度、抗裂度、裂缝状态、强度、承载力、稳定和耗能能力等，并用以检验和发展结构的计算理论。

3、生产性试验和科研性试验目的：科研性试验目的在于验证结构设计的某一理论，或验证各科学的判断、推理、假设及概念设计的正确性，或者是为了创造某种新型结构体系及其计算理论，而系统地进行试验研究；生产性试验目的是通过试验来检验结构构件是否符合结构设计规范及施工验收规范的要求，并对检验结构作出技术结论。

4、静力试验和动力试验区别：动力荷载随时间变化，而静荷载只要不再施加荷载它不随时间变化而变化；结构动力反应与结构自身的动力特性（结构固有参数）密切相关。

5、短期试验和长期试验区别：短期荷载试验在进行结构试验时限于试验条件、时间和基于解决问题的步骤，不能代替长年累月进行的长期荷载试验，在分析试验结果时必须加以考虑；长期荷载试验即持久试验，它将连续进行几个月甚至数年，通过试验以获得结构的变形随时间变化的规律。为了保证试验的精度，经常需要对实验环境有严格的控制。如保持恒温恒湿，防止震动影响等。

6、实验室试验和现场试验区别：实验室试验是指在有专门设备的实验室内进行的试验。实验室试验可以获得良好的工作条件，可以应用精密和灵敏的仪器设备进行试验，具有较高的准确度。甚至可以人为地创造一个适宜的工作环境，突出研究的主要方面，减少或消除各种不利因素对试验的影响，常用于研究性试验。现场试验是指在生产和施工现场进行的试验，和实验室相比，由于客观环境条件的影响，加载方法和量测方法受到一定的限制。所以应选择适当的检测试验方法以提高试验的准确度。

7、结构试验过程阶段、试验规划：四个阶段：试验规划与设计、实验技术准备、实验设施实施和试验数据分析与总结。试验设计：试件设计、试验加载方案设计、试验观测设计、试验误差控制措施、试验安全措施。 8、试件制作注意：根据试验目的，调查研究并收集汇总有相关资料（考察或网上），以确定试件的形状、尺寸、数量和保证试件能达目的进行的构造措施设计（边界和局部加强）。

9、加载装置的设计要求：加载装置应符合实际状态的边界条件（受力和变形条件）；有足够的强度、刚度和稳定性，确保装置在受力后其强度和变形能满足要求。

10、实验荷载如何确定：检验结构正常使用性能的试验采用正常使用荷载（标准荷载）：恒载标准值+活载标准值。检验结构承载能力时则采用承载能力试验荷载。生产鉴定性试验一般为：恒载标准值*分项系数+活载标准值*分项系数，具体应按荷载规范要求计算。研究性试验，试验荷载要求达到结构破坏为止（破坏荷载）。

11、模型试验主要参数、如何确定相似常数：几何尺寸、荷载、质量分布、材料刚度、时间、边界条件；相似常数=模型量/原型量。

12、确定多因素科研试验的试件参数：把握试验中的主要因素，尽量消除次要因素的影响。

13、确定相似条件方法、分析比较：1）方程式分析法：适用于能够对试验结果和试验条件之间的关系提出明确方程式的实验。2）量纲分析法：适用无法提出函数方程时，而仅利用知道哪些物理量影响试验过程中的物理现象，以及量测这些物理量的单位系统量纲即可的试验。

14、实验荷载和实际荷载区别？实验荷载又称为模拟荷载，对产生模拟荷载的加载设备要求：实验荷载除少数在实际荷载下实测外，绝大多数是在模拟荷载作用下进行的。加载设备满足：1）产生的荷载应能够以足够的精度进行控制和测量。2）不应参与结构工作，不改变结构或构件的受力状态。3）设备本身应具备足够的强度和刚度。

15、荷载图示、等效荷载？采用等效荷载时应注意问题：荷载图示：是根据实验目的确定的在实验结构上的荷载分布形式；等效荷载原则是改变后的加载图示所产生的最大内力值和整体变形应与原加载图示相同或接近。注意：当满足强度等效时，整体变形条件可能不完全等效，必须对实测变形进行修正，当弯矩等效时，需验算剪力对试件的影响。等效加载图式应满足下列条件：①等效荷载在控制截面上产生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控制裁面上的内力等效时，次要截面上的内力(如受弯构件的剪力)应与设计值接近。

16、重物加载方法的作用方式及其特点、要求：重物加载是利用物体本身的重量施加在结构上作为荷载；特点：荷载

值稳定，不会因结构的变形而减小，而且不影响结构的自由变形，适用于长期荷载和均布荷载试验；要求：用重物加载进行试验时应特别注意安全，结构底部应有保护措施，防止倒塌造成事故。

17、液压加载系统组成？气压加载分为？哪些结构适合采用气压加载：液压加载：油泵、油管系统、千斤顶、加载控制台、加载架和试验台座等。气压加载分为正压加载和负压加载。适用于均布荷载试验。

18、现场动力试验的动力激振方法：人工振动加载法、人工爆炸激振法、环境随机振动激振法。

19、电液伺服加载系统的工作原理？与普通液压加载有何区别：电液伺服加载系统主要采用电液伺服阀进行控制，就在试验时以电参量通过伺服阀去控制高压油的流量，推动液压作动器执行元件对试件施加荷载，传感器检测出加载试件的某一力学参量，与控制电参量进行比较，得出差值信号控制电液伺服阀再推动液压作动器执行元件，使其向消除差值的方向动作。与普通液压加载相比有三个优点﹕(1)体积小﹐重量轻﹐惯性小﹐可靠性好﹐输出功率大﹔(2)快速性好﹔(3)刚度大(即输出位移受外负载影响小)﹐定位准确。缺点是加工难度高﹐抗污染能力差﹐维护不易﹐成本较高。

20、环境随机振动激振法？特点：即脉动法：利用由地面脉动而引起的建筑物脉动的现象，来分析测定结构特性的方法；特点：不需要任何激振设备，又不受结构形式和大小限制。

21、试验支座和支墩各作用？对其要求？对铰支座的基本要求：作用：支座支座都是试验装置中模拟结构受力和边界条件的重要组成部分，保证支承结构正确传递作用力。支座要求：采用钢制，按不同支撑条件适用合理构造形式。支墩要求：二支座的高差应符合结构构件的设计要求，偏差不宜大于试件跨度的1／50，否则会在结构中产生附加应力，改变结构的工作机制。对铰支座的基本要求是：保证试件在支座处能自由转动，试件在支座处力的传递。

22、量测仪器组成？量测技术：组成部分：感受部分、放大部分、显示记录部分。量测技术：①量测方法（如何量测）；②量测仪器（了解或熟悉：原理、功能和使用方法）；③量测误差分析（量测数据多大程度反映客观事物）。 23、量测仪器的主要指标：量程、刻度值、分辨率、灵敏度K、精确度（测定值的最大误差÷量程＜±0.2℅）、滞后（同一输入量正反两个行程输出值间的偏差称为滞后）、零位温漂和满量程热漂移、线性范围、频响特性、相移特性。此外，由传感器、放大器、记录器组成的整套量测系统，还需注意仪器相互之间的阻抗匹配及频率范围的配合等问题。 24、量测仪器选用原则：1）符合量测所需的量程及精度要求。2）动态试验量测仪表，其线性范围、频响特征，及相移特性应满足试验要求。3）安装于结构上的仪表或传感器要求自重轻，体积小，不影响结构的工作。4）同一试验选用仪表种类应尽量少，以便统一精度，便于数据处理和避免差错。5）仪表选用应结合试验的环境条件。

25、测量仪为什么要率定？目的、意义：为了确定仪表的精确度或换算系数，确定其误差，将仪表值和标准值进行比较，称为率定。为了保证量测的精确度，新生产及出厂的仪器都要经过率定，仪器在使用过程中，由各种原因难免引起示值改变，也应进行定期率定，在重要试验开始前，也应对仪表进行率定。

26、如何测定结构应力？测量应变时对标距要求：直接测量应力比较困难，而是借助测定应变值，然后通过材料ζ--ε关系曲线或方程换算为应力值，测定应变则是测出一定长度范围l内的长度变化Δl，再计算应变ε=Δl/l。标距要求：结构的应力梯度较大时，应变计标距应尽量小：混凝土结构，应大于2-3倍最大骨粒径；砖石结构应大于6皮砖；木结构中标距不小于20cm；对于钢材质材料，应变标距可取小些。 27、电阻应变计的主要技术指标：1）电阻值R（n），120Ω。 2）标距L，即敏感栅的有效长度。3）灵敏系数K。4）使用面积以标距l乘以敏感栅宽度a表示。5）线性输出时，所能量测的最大应变值。6）机械滞后。7）疲劳寿命。8）绝缘电阻。

28、电阻应变计的工作原理：电阻应变片的工作原理是基于应变效应。电阻应变片的测量原理为：金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外，还与金属丝的长度，横截面积有关。将金属丝粘贴在构件上，当构件受力变形时，金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化，进而发生电阻变化。?? 29、何谓全桥测量半桥测量？电桥的输出特性：当四个桥臂都接入电阻应变时称为全桥测量；将工作片接入AB桥臂，将另一应变片贴于与试件相同材料上，置于相同温度且不受荷载，将其接入BC桥臂，正好抵消工作片热输出的接法为半桥测量。输出特性：将信号放大。

30、温度变化会给电阻应变测量带来影响？消除办法：应变片受温度变化影响产生变形。消除办法：温度补偿应变片法、应变片温度互补偿法。

31、电测应变为什么要温度补偿？补偿方法：应变片反映的应变值含包试件与应变片受温度影响而产生的变形及试件材料与应变片温度线胀系数不同而产生的变形，所以要温度补偿。方法：温度补偿应变片法、应变片温度互补偿法。 32、裂缝量测主要项目？裂缝宽度如何量测：裂缝的发生、裂缝的宽度、裂缝的长度。宽度测量一般用读数放大镜；

较简单的方法是用印有不同宽度线条的宽度标尺和裂缝对比，来确定裂缝宽度。

33、数据采集系统的三个原则：数据文件兼容性原则、字段分隔符合理性原则、数据类型一致性原则。

34、传感器的功能：不失真地将位移、加速度等振动参量转换为电量，输入放大器。传感器是测量系统的一种前置部件，它将输入变量转换为可供测量的信号。

35、应力、位移测点如何布置？如何根据所测得应变分析结构好、构件内力：（1）在满足研究目的时，测点宜少不宜多，突出重点。（2）测点布置在最危险截面（控制截面）内力最大处，且电阻片的数量≥所求内力参数的个数 。（3）为校核量测数据，或消除几何弯曲造成的偏心影响，一般在截面的对称点布置一定数量的电阻片 。（4）为校核测量仪器，可在仪器上接试件的不受力处的应变片。（5）双向受力的板壳结构，要测取主应力的大小和方向，可在测点处贴电阻应变花 。（6）测点布置对试验工作要方便、安全。因为ζ=ε*Ε，应变到应力的换算应根据试件材料的应力一应变关系和应变测点的布置进行，再由应力分析构件内力。电阻应变片测量技术的优点：1）应变片尺寸小、重量轻，安装方便。2）测量灵敏度与精度高。3）测量应变的范围广。可量应变大4）可测量应力梯度较大的构件的应变。点应变5）频率响应好。可测动应变6）可测量特殊环境下的应变。7）可以实行测量结果的数字化和计算机处理。8）可以制成各种传感器。注意：①、只能测量构件表面的应变。②、应变片的测量值反映的是敏感栅下所覆盖面积下的平均值③、是局部测量。（逐点测量）（全场测量：光弹性法。）

36、建筑结构静力试验的目的和意义：通过静载试验可以观测和研究结构或构件的承载力、刚度、抗裂性等基本性能和破坏机理。深入了解构件在各种基本作用力作用下的结构性能和承载力问题、荷载与变形的关系以及混凝土结构的荷载与裂缝的关系，还有钢结构的局部或整体失稳等问题。

37、单调静力荷载试验？简述单调静力荷载试验的加载程序：单调加载静力试验是指在短时期内对试验对象进行平稳地一次连续施加荷载，即荷载从“零”开始一直加到构件破坏；此中要考虑时间效应的修正。加载程序：预载、标准荷载、破坏荷载。

38、静力试验正式加载前为什么需要对结构进行预载试验？预载时应注意：1）使试件的支撑部位和加载部位接触良好，进入工作状态；2）检查全部试验装置的可靠性。3）检查全部观测仪器表工作正常与否。注意事项：预载一般分2-3级进行，预载值一般不超过标准载荷载值的40%，对混凝土构件，预载值应小于计算开裂荷载值。

39、正式加载试验如何分级，对分级间隔时间有何要求？对在短期标准荷载作用下得恒载时间有何规定？为什么：分级：标准荷载前，分5级加至标准荷载，即每级为20%标准荷载，之后每级小于10%标准荷载加至破坏荷载的90%，之后以每级不大于5%标准载荷加载；分级间隔时间，钢结构不少于10min，混凝土、砌体和木结构不少于15min。加载时间：钢结构不少于30min，钢筋混凝土不少于12h；木结构不少于24h；砖砌体结构不少于72h；为了尽量缩短试验荷载与实际长期荷载作用的差别。

40、对结构或构件进行内力和变形测量时，对测点的选择和布置有哪些要求：测点布置原则： ①满足试验目的时，测点宜少不宜多；目的是：简化试验内容，节约经费开支，使重点观测项目突出。②测点位置：必须有代表性；以便获取最关键的数据，便于对试验结果进行分析和计算。③应布置一定数量的校核测点（对称）；保障量测数据真实可靠。④测点的布置对试验工作方便、安全；方便：指方便安装和測读管理；安全：防止试件变形过大造成对人员、设备的伤害应考虑安全措施，包括制定拆除仪表的条件（一般是在正常使用荷载的1.2-1.5倍时拆除）。

41、受弯构件的实测挠度值如何计算和修正：结构和设备自重对挠度的修正： 因量测挠度中不含自重作用产生的挠度：

a0g =

pg(自重荷载)*开裂前一级荷载对应的跨中挠度值/

pb（开裂前一级荷载）。

42、支座沉降修正：扣除支座沉降后的跨中挠度实测值

a0q=跨中实测值－0.5（二支座沉降之和）。

43、电阻应变测量时，若应变计的灵敏系数K值与应变仪K值不同，实测应变值如何修正：εt=εr*Kr/Kt 其中，εt，实际应变。Εr，应变仪独处的应变。Kr，应变片的灵敏系数。Kt，应变仪的灵敏系数。

44、结构动力试验内容：1）实测工程结构物在实际动荷载下的反应（振幅、频率、加速度、动应力等）。2）采用各种类型的激振手段，对原型结构或模型结构进行动力特性试验。3）工程结构或构件（桥梁等）的疲劳试验。动荷载试验测试内容：（1）动荷载的特性：包括作用的大小、方向、频率及作用规律，是结构动力分析和隔振设计的基本参数。（2）结构的动力特性：包括结构的自振频率、阻尼比、振型等参数。它由结构的形式、刚度、质量分布、材料特性及构造连接等因素所决定，与外荷无关；是进行抗震计算、解决结构共振、诊断结构累积损伤的基本依据。（3）结构动力反应：包括测点处的振幅、频率、速度、加速度、动变形?等。

45、结构动力特性测定方法：1）人工激振法：自由振动法，强迫振动法.2）环境随机振动法：主谐量法，频谱分析法，功率谱分析法。 46、采用自由振动法如何测得结构的自振频率和阻尼比：根据时间讯号直接测量振动波形的周期T,则基本频率的 f=1/T;从实测振动途中量取K个正周期进行计算，λ平均＝(１/Ｋ)*ｌｎ（ａｎ/ａｎ＋ｋ），则阻尼比Ｐ＝λ/２π,其中ａｎ、ａｎ＋ｋ分别为第ｎ及ｎ＋ｋ个波峰的峰值，λ对数衰减率，Ｄ为阻尼比。

47、采用脉动法测量结构动力特性优点？脉动法实测振动波形图分析出结构的动力特性方法：采用脉动法的优点：不需要专门的激振设备，而且不受结构形式和大小的限制，适用于各种结构。分析方法：主谐量法，频谱分析法，功率谱分析法。 48、结构的动力系数？如何确定：结构的动挠度和静挠度的比值称为动力系数。先使移动荷载以最慢的速度驶过结构，测得挠度；然后使移动荷载按某种速度驶过，测得结构挠度；则可求得ｕ＝ｙｊ/ｙｄ，其中ｙｊ为最大静挠度，ｙｄ为最大动挠度。

49、结构疲劳试验的目的？需测量项目？判断试验破坏的标志：目的：了解在重要荷载作用下结构的性能及其变化规律。鉴定疲劳性试验：１）抗裂性及开裂荷载；２）裂缝宽度及其发展；３）最大挠度及其变化幅度；４）疲劳强度。科研性疲劳试验：１）各阶段截面应力分布状况，中和轴变化规律；２）抗裂性及其开裂荷载；３）裂缝宽度，长度，间距及其发展；４）最大挠度及其变化规律；５）疲劳强度确定；６）破坏特征分析。出现下列破坏标志的即为结构达承载力极限状态 ：1）钢或钢筋屈服，以屈服应变来判断，当某测点应变值达

ε?σ屈/Εs时，

便说明试件以处极限状态，或钢筋被拉断（未布测点处）。2）砼被压坏，以压区出现水平裂缝或斜裂缝处砼被压碎或被劈裂为标志。3）最大垂直或斜裂缝宽度达1.5㎜。4）挠度达：L/50或悬臂L/25或超过规范允许值。5）锚固破坏或主筋端部砼滑移0.2㎜。6）局部承压破坏。 50、量测数据的整理内容？试验结果的表达方法？数据采集过程中遵循原则：内容：数据整理与转换，数据统计分析，数据误差分析，处理后数据表达。方式：表格方式，图形方式，曲线拟合方式，经验公式表示法。原则：三倍标准误差（３δ）准则，肖维纳准则。

51、试验数据的误差有哪几种？如何控制试验的数据误差：过失误差，系统误差，随机误差；控制误差：加强测量员的技术水平和工作责任心；测量前应对仪器进行校正，采用合理测量方法；增加量测次数减少随机误差；数据处理，结果修正。

52、间接量测误差传递分析：间接量测就是用其它几个直接量测的量的函数来表示被量测的物理量；误差传递分析即讨论：函数的误差和函数中诸量的误差之间存在的关系，由已知的自变量误差，求出函数的误差。

1.结构试验分为研究性和鉴定性试验，两者的区别在于目的、对象、性质、场地、数量不同。研究性实验目的：是研究和探索；对象是专为实验研究二设计制作的，不一定就是试件或者是结构的具体的结构模型；性质为破坏性试验；场地为实验室；数量与所研究的参数多少有关。鉴定性实验目的:以直接服务于生产为目的；以真实结构为对象；性质为非破坏性实验；场地为现场；数量由规范设计等确定。

2.结构实验的分类：按实验对象：实物实验、模型实验；按荷载性质：静载实验、动载试验；按时间长短：短期荷载试验、长期荷载试验；按试验场地：实验室实验、现场试验。

3．结构试验的一般过程：A、制定试验规划B、试验准备C、试验加载D、试验资料整理分析和提出实验结论。 4．试件安装就位的关键：力求试件的支承条件与计算简图一致。

5.结构试验不一定都按结构实际工作位置状态进行，因此分为正位实验和异位实验。按结构正常工作位置状态进行的实验称为正位实验，不按结构正常工作位置状态进行的实验称为异位实验，异位实验又包括卧室实验和反位实验。 6．安装设备应与实验加载方案中的荷载图式和计算简图一致。A实验的荷载图式是根据试验目的确定在实验结构上的荷载布置形式。B由于试验条件的限制，或者为了加载方便，可以采用等效荷载的原则改变加载图式等。 7.等效荷载原则是改变后的加载图式所产生的最大内力值和整体变形应与原加载图式相同或相近

8.加载设备应满足的需求：A、安装加载设备是堆力方向和作用点的明确，不应影响试验结构自由变形在加载过程中不影响试验结构受力B、荷载值准确稳定，对于静载试验，荷载值不随时间、外界环境和结构变形的发生改变C、对于静载试验，要求能方便地加载和卸载，而且能控制加载卸载速度，加载设备的加载值应大于最大实验荷载值；D、充分了解加载设备的性能特点，选择正确的加载设备。

9.恒载目的：让变形充分发展，使应力得到传递与重新分布；弥补短期试验荷载反映长期荷载作用的不足。

10．对主要实验数据应先预先估算的目的：避免盲目性，控制实验过程。预先估算采用的三个实际：A、实际结构的几何尺寸B、实际材料的力学性能指标C、实际的荷载图式

11.工程结构上的作用分为直接作用和间接作用。直接作用又分为静荷载作用和动荷载作用两类。静荷载作用是指结构不产生加速度的直接作用；动荷载作用是指结构产生加速度反应的作用。

12.进行结构实验时，根据不同实验目的，进行结构试验时，应在实验结构上再现要求的荷载。 13.对于结构的强度、刚度、稳定等问题的研究性试验即鉴定性实验，通常无加短期作用的静荷载。

14.重物加载法的优点：荷载值稳定，不会因结构的变形而减少，而且不影响结构的自由变形，特别适用于长期荷载和均布荷载试验。

15.杠杆加载实验中，杠杆应保证有足够的刚度，杠杆比一般不宜大于5.15弹簧和千斤顶均适用长期荷载试验16.液压加载系统组成：油泵、油管系统、千斤顶、加载控制台、加载架和试验台座。

17．惯性加载法：冲击力加载法、离心力加载法。冲击力加载法：初位移加载法（张拉突卸法）、初速度加载法（突加荷载法）。离心力加载法:根据旋转质量产生的离心力对结构施加简谐振动荷载。

18.冲击力加载法的特点：荷载作用时间极为短促，使被加载结构产生有阻尼自由振动适用于进行结构动力特性的实验。

19.电磁加载法：在磁场中通电的到底将受到与磁场方向相垂直的作用力，电磁加载就是根据这个原理工作的。 20.现场动力试验的激振方法：A、人激振动加载法B、人工爆炸激振法C、环境随机振动激振法（脉动法）

21.支座和支墩要满足的要求：A、满足边界条件和应力状态B、保证结构在支座外力正确传递C、本身有足够的强度和刚度准备。

22.为防止试件支墩处拒不破坏，应加上下垫板，垫板厚度必须保证足够刚度。

23.当用一个千斤顶施加2个集中荷载或者模拟均布荷载时，常通过分配梁来实现条件为保证每个加载点，有明确的荷载值，分配梁应为单跨简支形式。

24.量测：对客观事物的量化过程。量测技术包括：量测方法、量测仪器、量测误差分析三部分。 25.量测仪表的基本组成：感受部分、放大部分、显示记录部分。 26.量测仪表的基本量测方法有：偏位测定法和位测定法。

27.量测仪表的主要性能指标：静力试验：A、量程：仪器能量测的最大输出量和最小输出量之间的范围B、刻度值：仪器指示装置的最小刻度所指示的测量数值C、精确度：仪器所指示值与被测值的符合程度D、灵敏度：单位输出量所引起的仪表指示值的变化；动力试验：A、线性范围：仪器的输入量与输出信号为线性关系时，输入量的允许变化范围B、频响特性：仪器在不同频率下灵敏度的变化特性C相移特性

28.量测仪表的选用原则：A、符合量测所需要的量程和精度要求B、动态试验的线性范围，频响特性和相移特性要满足试验要求C、安装在结构上的仪表或传感器，要求自重轻、体积小，不影响结构的工作D、同一试验中选用的仪器仪表种类应尽可能少E、选用仪表时应考虑试验的环境条件。

29．应力值的直接测定较困难，而是借助测定应变值，然后通过材料的应力-应变关系曲线或方程换算为应力值。 30.测出的应变值实际上是标距范围L内的平均应变

31. 标距L的选择要求：结构的应力梯度较大时，标距应尽可能小：对混凝土结构，标距应大于2-3倍的最大骨料粒径：砖石结构，大于6皮砖；木结构，不小于20CM;钢材等介质可小点 32.灵敏系数：单位应变引起电阻的变化率

33.惠斯登电桥的加减特性：相对桥臂变化相加，相邻桥臂变化相减。 34.将量测试件应变的电阻应变片接入AB桥臂，将另一性能相同的电阻应变片贴在和试件相同的材料商，置于相同的温度环境且不承受荷载，其阻值变化只反映电阻应变片的热输出，将其接入BC桥臂，这种接法称为半桥量测，当四个桥都接入电阻应变片时，称全桥量测。

35.消除温度影响的方法：温度补偿应变片法和应变片温度互相补偿法。

36.温度应变片法的条件：与试件材质相同的温度补偿片；与试件工作应变片相同的应变片及相同的工艺：粘贴、量测时放在试件同一温度场中，用同样导线的连接在桥路工作台的邻臂上。 37.应变片温度补偿法条件：应变符号相反、比例关系已知、温度条件已知。

38.应变片测点的布置原则：A、一般布置在最不利截面的应力最大处B、已知主应力方向的，应沿主应力方向布置，

24何谓激振？使结构自由振动的激振方法有哪几种？

答:激振就是对结构施加振动荷载.使结构产生自由振动的激振方法有:①初位移法②初速度法.

25结构抗震试验的特点是什么？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.因此试验中要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.

1、建筑结构试验设计主要包括哪些内容？

答：1、试件设计（设计试件的形状和尺寸、确定试件的数量、设计构造措施）

2、试验荷载设计（确定试验荷载图式、设计试验加载装置、选择试验方法与设备、设计试验加载制度）

3、试验观测设计（确定试验观测项目、确定测点部位与数目、选择测试仪器设备） 2、试述结构模型试验中相似理论的主要内容。

答：1）按实际可能与试验条件，随意确定几何尺寸的相似常数Sl，模型的所有集合尺寸全部按此相似常数确定，称为几何相似。2)按模型材料可得模型材料的弹性模量及波桑比，可确定出弹性模量的相似常数SE及波桑比的相似常数Sμ，称为材料相似。3)在相似判据方程式中，一些相似常数决定后，还会有其它相似常数，可随意选取其中一些值，最后按式计算出另外的相似常数。可取SP，即荷载的比例，称为荷载相似。4)模型与原型结构对应部分的质量成比例，即为质量相似。5）模型与原型的各相应点的应力应变、刚度和变形间的关系相似，即为物理相似。6）对于结构动力问题，在随时间变化的过程中，要求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。即为时间相似。 3、建筑物承受的动力荷载有哪几种？

答：建筑物承受的动力荷载主要包括：

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

4、简述结构试验中，试验测点选择与布置原则。 答：结构试验中，试验测点选择与布置原则为：（1）测点的位置必须有代表性。在结构物出现最大变形处布置测量点；（2）为了保证测量数据的可信度，还应布置一定数量的校核性测点。布置在结构物的边缘凸角处或是应力应变为零的位置；（3）测点的布置应有利于试验时操作和测读。测点的布置宜适当集中； （4）结构动力试验中测点应布置在要求被测量结构反应的最大部位，如最大动位移，动应变等位置上。

6、何谓结构试验的加载制度？

答：结构试验加载制度是指结构试验进行期间控制荷载与加载时间的关系。它包括加载速度的快慢、加载时间间歇的长短、分级荷载的大小和加载、卸载循环的次数等。 7、如何布置测量简支梁弯曲应力、剪应力分布的应变测点？ 答：（1）弯曲应力的测量：一般情况下沿截面高度至少需要布置五个测点。如果梁的截面高度较大，还可以考虑沿截面高度增加测点数量。应变测点沿截面高度布置可以使等距的，也可以不是等距的。如下图1所示。在梁的纯弯曲区域内，梁的截面上仅有正应力产生，故在该处截面上课仅布置单向的应变测点。如图2中截面1-1所示。钢筋混凝土梁受拉区的混凝土开裂后，由于该处截面上混凝土部分退出工作，一些测点失去测量作用。一般在受拉钢筋上也布置测

（）测量截面上的最大纤维应变（）测量中和轴的位置与应变分布规律图1测量梁截面上应变分布的测点布置

（2）剪切应力的测量：抗剪测点应设在剪力较大的部位。对于薄壁截面的简支梁，应在支座附近的中和轴，腹板和翼缘布置测点。如果需要测量梁沿长度方向的剪应力的变化规律时，则宜在梁长度方向分布较多测点。也可以沿截面高度方向布置测点。如图2中截面2-2、2-3所示。

截面1-1 测量纯弯曲区域内正应力的单向应变测点截面2-2 测量剪应力与主应力的应变网络测点截面3-3 梁端零应力区校核测点图2 钢筋混凝土梁测量应变的测点布置

8、试述混凝土强度的局部破损检测技术方法及各自特点。

答：混凝土强度的局部破损检测技术方法主要有钻芯法、拔出法、贯入法。（1）钻芯法是使用取芯钻机从被检测结构上直接钻取圆柱形的混凝土芯样，并由芯样的抗压强度推算结构混凝土的强度。其特点是：①需要及时的修补；②试验结果直观可靠，从某种意义上比预留混凝土试块更能反映实际情况；③试验费用高，试验周期长；④不宜使用于混凝土强度低于C10的情况。（2）拔出法是在浇筑混凝土之前预埋金属锚固件（预埋拔出法），或是在已经硬化的混凝土构件上钻孔埋入金属锚固件（后装拔出法），然后采用拔出仪测试锚固件从硬化混凝土中被拔出时的极限拔出力，根据预先建立的拔出力与混凝土强度之间的相关关系推算混凝土的抗压强度。包括：预埋拔出法与后装拔出法。其特点是能比较直接反映混凝土的强度，虽然仅仅测量表面以下一定深度，但是比回弹法深，比取芯法方便、费用低、损伤范围小。（3）回弹法是指在结构混凝土上测得回弹值和碳化深度值来评定混凝土强度的方法。回弹值越大、碳化深度越浅，混凝土强度越高。其特点是仪器简单、使用方便、测试速度快、试验费用低、误差一般在±13%以内。

9、砌体结构强度的非破损检测技术有哪几种，原理是什么？

答：砌体结构强度的非破损检测技术有回弹法、推出法、冲击法、扁顶法以及原位单砖双剪法。（1）回弹法是利用专门的砖块回弹仪和砂浆回弹仪检测抗压强度；（2）推出法是通过测定水平砂浆的抗剪强度推算其抗压强度；（3）冲击法适用于M5-M15的砂浆和MU5-35的砖块的抗压强度检测；（4）扁顶法是由扁式液压加载器量测，可以测定砌体抗压强度、原位工作应力、应力-应变曲线等；（5）原位轴压法直接对局部墙体施加荷载，测试结果综合反映了墙体力学性能，可以测定结构不受扰动情况下的抗压强度，结果较为可靠，而且试验对结构造成的局部损失易修复。 10、裂缝测量主要有哪两项内容，常用方法是什么？ 答：裂缝测量包括浅裂缝和深裂缝检测两项内容。

1、 浅裂缝检测常用方法：1）单面平测法。被测结构的裂缝所在部位只有一个表面可供超声检测

时，可以采用此方法进行检测。2）双面斜测法。钢筋混凝土的梁、板、柱等构件都有两个相互平行的测试表面，可采用双面斜测法进行裂缝深度的测量。

2、 深裂缝检测常用方法：1）单面平测法。2）双面斜测法。3）钻孔法。

裂缝测量实际工作包括观察裂缝的产生和发展以及测量裂缝的宽度这两项内容。观察裂缝的产生和发展主要使用贴应变计、白石灰水涂层、导电漆膜等仪器来完成，测量裂缝的宽度主要使用读数显微镜、裂缝读数卡等仪器来测量。

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%； C.80%；

D.90%。

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； B.试验研究的直接结果； C.数值计算；

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

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。

阅卷人 得分 二、填空题(每题2分，共20分)

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。

（ D ）

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。

三．名词解释：（每题3分，共9分）

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。

四.答题(第1、2、3题每题5分，第4题6分，共21分)

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。 （1.5分）

（2）检验全部试验装置的可靠性。 （0.5分）

（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。 （1.5分）

（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。 （1.5分） 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。 （1分）

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； （1分） （2）等效荷载产生的主要内力图形应与计算内力图形相似； （1分） （3）对等效荷载引起的变形差别应给予适当修正； （1分） （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。 （1分） 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； （1.5分）

（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； （1.5分）

（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； （1.5分）

（4）测点的布置对试验工作的进行应该是方便、安全的。 （0.5分） 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。 （1分）

（2）为了估计和控制量测误差，必须进行多次重复量测； （1分）

（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； （1分）

（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； （1分）

（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；(1分)

（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。 （1分）

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； （1分） （2）等效荷载产生的主要内力图形应与计算内力图形相似； （1分） （3）对等效荷载引起的变形差别应给予适当修正； （1分） （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。 （1分） 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； （1.5分）

（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； （1.5分）

（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； （1.5分）

（4）测点的布置对试验工作的进行应该是方便、安全的。 （0.5分） 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。 （1分）

（2）为了估计和控制量测误差，必须进行多次重复量测； （1分）

（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； （1分）

（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； （1分）

（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；(1分)

（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。 （1分）

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