建筑结构试验复习题

《建筑结构试验》复习题

绪论

一、单项选择题

1、下列（ ）不属于科学研究性试验。 A、验证结构计算理论的假定 B、为制订设计规范提供依据

C、为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验 D、服役结构的可靠性鉴定

2、结构试验中，常用科研性试验解决的问题是（ ） 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 3、下列不属于生产性试验的是哪个? （ ）

A.预制梁板试验 B.南京长江大桥的使用寿命评估 C.桥梁加宽后的静载试验 D.抗震材料试验 二、填空题

1、按试验目的可将结构试验分为 生产鉴定 性试验和 科学研究 三、简答题

1、实验与试验的区别？

实验是为了检验某种科学理论或假设而进行某种操作或从事某种活动。试验是为了察看某事的结果或某物的性能而从事某种活动。实验中被检验的是某种科学理论或假设，通过实践操作来进行；而试验中用来检验的是已经存在的事物，是为了察看某事的结果或某物的性能，通过使用、试用来进行。 2、生产性结构试验一般常用于解决哪些问题?

1）鉴定结构设计和施工质量的可靠程度2）为工程改建和加固判断结构的

实际承载能力3）为处理工程事故提供技术依据4）检验结构可靠度，估算机构剩余寿命5）鉴定预制构件产品的质量. 4、工程结构试验的一般过程？

1）试验计划阶段2）试验准备阶段3）试验加载测试阶段4）试验资料整理分析阶段。

第一章 土木工程结构试验设计

一、单项选择题

1. 对于混凝土结构试验，在达到使用状态短期试验荷载值以前，每级加载值不

宜大于其荷载的20%，在接近其使用状态短期试验荷载值后，每级加载值不．宜大于其荷载值的( )。 ．．．A．10% C．30%

B．20% D．40%

2. 工程结构试验的四个阶段中，哪一个阶段是整个试验工作的中心环节？

( )

A.试验规划阶段 B.试验准备阶段

C.试验加载测试阶段 D.试验资料整理和分析阶段 3. 在结构试验中应优先选择的结构就位形式是( )。

A.正位试验 B.卧位试验 C.反位试验 D.原位试验

4. 结构试验中，钢结构的荷载持续时间一般不少于( )。

A.5min B. 10min C. 15min D. 30min

5. 对于量测振动频率、加速度等参数的动测仪表，要求仪表的频率、加速度范

围( )被测动态参数的上限。 A.大于 B.等于 C.小于 D.大于等于

6. 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.正位试验 B.反位试验 C.卧位试验 D.异位试验 7. 结构静力试验的试验加载制度是( )。

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

8. 在确定结构静力试验的观测项目时，应首先考虑( )。

A.局部变形 C.应变观测

B.整体变形

D.裂缝观测

9. 受弯构件试验中，当试验荷载的布置图式不能完全与设计的规定或实际情况

相符时，可采用( )。 A. 极限荷载 C. 集中荷载

B. 均匀荷载

D. 等效荷载

10. 对于薄壳和网架等空间结构，较多采用比例为( )的模型试验。

11 5201?C. ~

310A. ~

B. ~

11 41511D. ~

2511. 对于结构动力试验，试件尺寸常受( )等因素的限制。

A.试验加载时间 B.试验加载条件 C.试验人员多少

D.试验加载频率

12. 屋架试验，一般采用( )试验。

A.卧位 B.侧位 C.正位 D.反位

13. 对科研性试验，要求在开裂试验荷载计算值作用下恒载时间为（ ）

A.15分钟 C.45分钟

B.30分钟 D.60分钟

14. 构试验前，应进行预载，以下哪一条不当？（ ）

A. 混凝土结构预载值不宜超过开裂荷载计算值70％ B．预应力混凝土结构预载值可以超过开裂荷载计算值

C. 钢结构的预载值可以加到使用荷载

D. 预应力混疑土结构的预载值可以加至正常使用荷栽 15. 下列（ ）不包括在建筑结构试验设计内容之内。

A. 试件设计 B. 试验加载设计 C. 试验观测设计 D．试件制作与安装

16. 在结构试验的试件设计时，若设计试件的尺寸太小，要考虑（ ）的影

响。 A、尺寸效应 C、鞭梢效应

B、重力效应 D、形状效应

17. （ ），是指在承载能力状态下，根据构件设计控制截面上的内力设计值

和构件试验加载方式，经换算后确定的荷载值（包括自重）。 A．承载力检验的荷载设计值

B．正常使用极限状态检验的荷载标准值 C．开裂荷载检验值

D．屈服状态检验的荷载设计值 二、填空

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. 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

70％。

7. 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_。

8. 结构试验中，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。

9. 试验加载制度是指结构试验进行期间荷载与 时间 的关系。

10. 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

70％。 三、名词解释

1. 加荷图式：是试验荷载在试件上的布置形式。

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图相近，控制截

面的内力值相等的荷载。 四、简答题

1. 土木工程结构试验的任务是什么？

答：土木工程结构试验的任务是在结构或试验对象上，以仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载或其它因素作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数后进行分析，从而对结构的工作性能作出评价，对结构的承载能力作出正确的估计，并为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据。

2. 土木工程结构试验设计中，试件设计的基本要求是什么？

答：试件设计的基本要求是构造一个与实际受力相一致的应力状态，当从整体结构中取出部分构件单独进行试验时，特别是对在比较复杂的超静定体系中的构件，必须要注意其边界条件的模拟，使其能反映该部分结构构件的实际工作状态。

3. 在试验前对试件进行预加载的目的是什么？

答：（1）使试件各部分接触良好，进入正常工作状态。经过若干次预加载，使荷载与变形关系趋于稳定。（2）检查全部试验装置是否可靠。（3）检查全部测试仪器仪表是否正常工作。（4）检查全体试验人员的工作情况，使他们熟悉自己的任务和职责以保证试验工作正常进行。 4. 研究性试验与生产检验性试验，荷载分级有哪些不同?

答：①生产检验性试验当加载至破坏荷载计算值的90％后，每级应取不大于承载力检验荷载值的5％逐级加荷至结构破坏；②研究性试验当加载至计算破坏荷载的90％后，为了求得精确的破坏荷载值，每级应取不大于标准荷载的5％逐级加荷至结构破坏； 五、简答题

1、某试验有A、B两个主要参数，每个参数又有三种工作状态A1、A2、A3、B1、B2、B3，如按单因素考虑，求它们全面组合后的组合关系。 解：全面组合后的组合关系 32?9 LXY编辑原创 列表如下： 试件号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 参数A A1 A1 A1 A2 A2 A2 A3 A3 A3 参数B B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3

第二章结构模型设计

一、单项选择题

1. 模型相似常数的个数一般比相似条件的数目( )

A.多 B.少 C.相等 D.由具体情况确定 2. 用量纲分析法进行结构模型设计时，下列哪一个量纲不属于基本量

纲?( )

A．质量M B．应力 C．长度L D．时间T

3. π定理表述如下：如果一个物理现象可用n个物理量构成的物理方程式描

述，在n个物理量中有k个独立的物理量，则该物理现象也可以用这些量组成的(n—k)个无量纲群的关系束描述。π定理是相似的( )。 A．必要条件 B. 充分条件 C．判据行在定理

4. 相似第一定理：若两个物理现象相似，则相似指标必为1；或者相似判据相

等，且为常数。相似第一定理是相似的( )。

A．必要条件 B．充分条件 C. 相似判据存在定理 5. 关于建筑结构模型试验的优点，如下表述中，（ ）项是不对的。

A．模型的制作相对容易，节省材料、时间和人力 B．可以根据试验目的突出问题的主要因素，针对性强

C．可以严格控制模型试验的主要参数，以避免外界因素干扰，保证试验数据的准确性

D．模型试验能够表达真实结构的一切特征

6. 工程结构的模型试验与实际尺寸的足尺结构相比，不具备的特点是（ ）。

A.经济性强 B.数据准确 C.针对性强 D.适应性强

7. 集中荷载相似常数与长度相似常数的（ ）次方成正比。

A.1 B.2 C.3 D.4 8. 弯矩或扭矩相似常数与长度相似常数的（ ）次方成正比。

A.1 B.2 C.3 D.4

9. 弹性模型材料中，哪一种材料的缺点是徐变较大，弹性模量受温度变化的影

响较大？（ ）

A.金属材料 B.石膏 C.水泥砂浆 D.塑料

10. 哪一种模型的制作关键是“材料的选取和节点的连接”？（ ）

A.混凝土结构模型 B.砌体结构模型 C.金属结构模型 D.有机玻璃模型

11. 强度模型材料中，哪一种材料需要经过退火处理？（ ）

A.模型钢筋 B.微粒混凝土 C.模型砌块 D.水泥砂浆

12. 下列试验中可以不遵循严格的相似条件的是（ ）。

A.缩尺模型试验 C.足尺模型试验 二、填空题

1. 确定相似条件的方法有方程式分析法和量纲分析法两种。

B.相似模型试验 D.原型试验

2. 精确度简称精度，它是 精密度 和 准确度 的统称。

3. 运动的初始条件包括初始状态下的初始几何位置 、质点的位移 、速度

和加速度 。

三、名词解释

1. 尺寸效应：反映结构构件和材料强度随试件尺寸的改变而变化的性质。 2. 几何相似：就是要求模型与真型结构之间所有对应部分的尺寸成比例。 3. 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。

4. 单值条件：是决定于一个现象的特性并使它从一群现象中区分出来的那

些条件。

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. 相似条件：是相似常数之间必须满足的一定的组合关系。 7. 量纲：是被测物理量的种类。 四、简答题

1. 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。

2. 结构模型设计的程序是什么?

答：（1）根据实验目的，选择模型类型；（2）确定相似条件；（3）确定模型尺寸；（4）据相似条件定各相关相似常数；（5）绘制模型施工图 五、计算题

1. .在进行结构模型的动力试验时，若原型自振频率预估在0.5Hz左右，仪器

能测量的信号最低频率为2Hz。在设计模型时，若质量相似常数为Sm=则模型的刚度相似常数Sk至少应为多少? Sf=

fm2? =4 fp0.5mm1?,mp4Sk=

Sm2ST2?Sm?Sf?12?4?4 42. 在静力模型试验中，若几何相似常数S1=

[Lm]1=，线荷载相似常数[Lp]4SW=

[qm]1=，求原型结构和模型结构材料弹性模量的相似常数SE。 [qp]10[Pm] 2[Lm].解：根据量纲分析，则有弹性模量的量纲为

[Pm]Pm1[]?[][Lm]2LmLm[q][L]142??m?P?SW??? SE=

[PP]PP1[qP][Lm]S1105[]?[]LPLP[LP]2第三章工程结构静力试验

一、单项选择题

1. 123下列（ ）不属于长期荷载试验。

A 混凝土的徐变 B 预应力钢筋的松弛 C 混凝土的碳化

D 混凝土试块150*150*150抗压试验

2. 贴电阻片处的应变为1000，电阻片的灵敏系数K＝2．0，在这个电阻片上应

产生对电阻变化率应是下列哪一个?( )

A. 0．2％ B．0．4％ C．0．1％ D．0．3％ 3. 用下列四种量测方法测量梁的正截面裂缝宽度，哪一种最标准? ( ) A．取侧面三条最大裂缝的平均宽度 B．取底面三条最大裂缝的平均宽度 C. 取受拉主钢筋重心处的最大裂缝宽度 D．取侧面和底面三条最大裂缝平均宽度

4. 应变测量是通过两点间相对位移来近似地表示两点间的平均应变，下列哪种

测试仪器或方法中，两点间的标距可任意选择。( )

A.位移计方法 B.电阻应变仪 C.手持应变仪 D.光弹法

5. 壳面对称轴上应布置几向应变测点( )

A.一向 B.二向 C.三向 D.六向 6. 下列哪个不是测量仪器的技术指标( ) A.量程 B.分辨率 C.重复性 D.重量

7. .为得到钢筋混凝土梁截面上应力分布的规律和确定中和轴的位置，一般沿

截面高度至少要布置几个测点( ) A.2个 B.3个 C.4个 D.5个

8. 为提高液压加载器加载精度和准确性，应优先采用下列哪种仪表量测荷载值?

( )

A.油压表 B.力传感器 C.百分表 D.手持式应变仪 9. 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。( )

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

10. 试件支承装置中各支座支墩的高差不宜大于试件跨度的( ) A.

1111 B. C. D.

1001505020011. 结构静力试验的试验加载制度是( ) 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

12. 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( ) A.70% B.80% C.90% D.100%

13. .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。

( )

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

14. 下列钢筋混凝土结构的承载力极限标志中，( )条不正确。

A．跨中最大挠度达到跨度的1／50 B．受拉主筋重心处裂缝宽度达到2．Omm C．剪力区，受压混凝土剪压破坏或斜压破坏 D. 主筋端部相对混凝土滑移达0。2mm

15. 在轴向拉压状态下，( )布置应变片的形式和测量桥路的特点是：消除

了温度影响，使用的应变片较少，测量灵敏度提高了(1+v)倍，不能消除偏心荷载的影响。

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 16. 受弯构件的斜截面疲劳破坏标志有( B )。

I．纵向主筋疲劳断裂 Ⅱ. 与临界斜裂缝相交的主筋疲劳断裂 Ⅲ．与临界斜裂缝相交的腹筋疲劳断裂 Ⅳ．混凝土剪压疲劳破坏 A．I、Ⅱ、Ⅲ B．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ C．Ⅲ、Ⅳ、I D．I、Ⅱ、Ⅳ

17. ( )能实现多点同步加载，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。 A．液压加载 B．重物加载 C．机械式加载 D．气压加载 18. 施加均布荷载的方法有( )。

A.气压加载和重物加载 B．重物加载和液压加载 C.激振器加载和气压加载 D．重物加载和机械式加载

19. 机械力加载设备中下列哪一种加载设备常用于结构的持久荷载试验？

（ ）

A.卷扬机 B.吊链 C.螺旋千斤顶 D.弹簧

20. 当用一个液压加载器施加两点或两点以上的同步荷载时，可以通过（ ）

实现。

A.杠杆 B.卧梁 C.分配梁 D.反力架

21. 结构试验中用分配梁传递荷载的下列装置中，不正确的是（ B ）。

22. 下列哪种仪器不能测量应变?（ ）

A.电阻应变仪 C.位移计

B.手持应变仪 D.读数显微镜

23. 下列各图中属于固定铰支座的是（ B ）。

24. 在进行柱静力试验时，为了减少支座与柱端的转动摩擦以及加载过程中避免

出现施力位置改变，柱子试验支座通常采用（ ）。 A.固定铰支座 B.刀口铰支座 C.球铰支座 D.滚动铰支座

25. 对于下列区域的应变测量，仅布置单向应变测点即可的是：（ ）。

A．轴力与扭矩共同作用区域 B．弯矩与扭矩共同作用区域 C．纯弯区域

D．弯矩与剪力共同作用区域

26. （ ）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。 A．液压加载

B．重物加载 D．气压加载

C．机械式加载

27. 贴电阻应变片处的应变为500με，电阻应变片的灵敏系数K＝2.0，在这个

电阻应变片上应产生的电阻变化率是下列哪一项？（ ） A．0.2％ C．0.1％

B．0.4％ D．0.3％

28. 当用于测量非匀质材料的应变，或当应变测点较多时，应尽量采用_____，

以避免各个应变测点之间的相互影响。( )

1电桥 43C．电桥

4A．

B．半桥 D．全桥

二、填空题

29. 重力加载就是将物体本身的____重力___施加于结构上作为荷载。 30. 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。

31. 电阻应变仪是利用 惠斯顿电桥 将应变计产生的电阻变化率转换成电信

号，经换大器换大后显示成应变读数

32. 数据采集系统的硬件由三个部分组成：传感器部分、 数据采集部分 和计

算机部分

33. 电阻应变仪桥路总输出应变等于 邻臂应变相减，对臂应变相加 34. 基本测量桥路有____全桥连接、 半桥连接、 1/4桥连接______ 35. 气压加载有两种：一种是正压加载，另一种是负压加载。 36. 测量系统一般由感受、放大和显示记录三个基本部分组成。

37. 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。 38. 精确度简称精度，它是精密度和准确度的统称。

39. 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。

40. 双向应变场下，由于应变计的横向效应，使得应变计的灵敏度系数K一般比

单丝灵敏度系数小。

41. 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。

42. 电阻应变计的主要技术指标是__标距L___、__宽度___和__电阻值__、灵敏

系数。

43. 电阻应变计中金属丝的灵敏系数，表示单位应变引起应变计的相对电阻变

化。灵敏系数__高_____，单位应变引起的电阻变化也_____大_____。 44. 任何一个测点的布置都应该是有目的的，服从于___结构分析__的需要，而

不应错误地为了追求____数量_而不切实际地盲目设置测点。 45. 电测传感器主要由感受部分、转换部分、传输部分、附属装置组成 三、名词解释

1. 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。 2. 量程：指仪器的测量上限值与下限值的代数差。

3. 测量仪器最小分度值：仪器的指示或显示装置所能指出的最小测量值。 4. 整体结构的静力试验：工程结构在静载荷作用下的强度、刚度或稳定性

而进行的力学实验

5. 应变：是指单位长度内的变形。

6. 校核测点：是指为了校核试验的正确性，便于整理试验结果时进行误差修正，

如在梁的端部凸角上的零应力处设置的少量测点，以检验整个测量过程是否正常。

7. 校核测点：校核测点是指为了校核试验的正确性，便于整理试验结果时进行

误差修正，如在梁的端部凸角上的零应力处设置的少量测点，以检验整个测量过程是否正常。

8. 破损荷载：破损荷载是指试件经历最大承载力后，达到某一剩余承载能力时

的截面内力或应力值。现今试验标准和规程规定可取极限荷载的85%。 四、简答题

1. 工程结构静力试验中，试验荷载系统必须满足的基本要求是什么？

答：（1）符合试件受力方式和边界条件的要求，以确保试验的准确。（2）加载值稳定，不受试验环境或结构变形的影响，相对误差不超过±5%，以保证

测试的准确度。（3）加载设备应有足够的强度和刚度，并有足够的安全储备。（4）应能方便调节和分级加（卸）载，以便控制加（卸）载速率。 2. 试验前的准备工作包括哪些？

答：（1）测定材料性能；（2）估算试件特征值；（3）试件准备；（4）设备与场地准备；（5）试验安装。

3. 电阻应变测量方法的主要特点有哪些？

答：电阻应变测量方法的主要特点有：测量灵敏度高、标距小、滞后小、在复杂的环境中也可以完成应变测量。

4. 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）。

5. 选用电阻应变片时通常应注意哪几项指标和原则？

答：选用电阻应变片时通常应注意以下指标和原则：1）根据被测对象选择确定应变片的标距。2）对于同一测试构件应选用相同灵敏系数的应变片进行应变测量。3）根据测量环境选用不同基底的应变片。

6. 结构受弯曲作用情况，采用测量应变片互补的半桥测试方案，该方案的布片

和测量桥路的特点是什么？

答：结构受弯曲作用情况，采用测量应变片互补的半桥测试方案，该方案的布片和测量桥路的特点是：只有上下表面是相同温度场才能消除温度的影响，同时可消除轴向荷载的影响；测量结果是上下表面两点的应变平均值；桥路测量灵敏度提高一倍；使用应变片较少。 7. 重物加载的优缺点是什么？

答：重物加载的优点是：(1)适于长时期的建筑结构试验，并能保持荷载值的稳定；

(2)荷载重物容易获取，加载方法简单方便，经济可靠。

重物加载的缺点是：由于重物荷载的体积庞大，在进行建筑构破坏性实验过程中应采取尽安全保护等措施，保证试验的安全。

8. 应变测量主要有哪几种方法?

答：应变测量主要有：电阻应变测量方法；手持式应变仪测量方法与振弦式应变量方法。

9. 试述测量挠度有哪几种仪器(方法)?

答：①百分表及挠度计；②电子百分表；③电阻应变式位移传感器；④差动变压器式位移传感器；⑤刻度尺与水准仪。 10. 简述电阻应变片的构造：

电阻应变片由三个部份组成：

——基底，起到保护及固定敏感栅的作用

——敏感栅或电阻丝栅，直接感受结构变形并将结构变形转换为电阻变化 ——引出线，连结到测量桥路上 11. 什么是零漂与蠕变？

零漂是指在恒温、结构不受力情况下应变片指示的应变值随时间而变化用με/h表示。原因是受潮、电磁场干拢；

濡变——结构受荷稳定后，应变片指示的应变继续变化。 12. 应变片选用原则？

1）结构材性

均质材料：钢丝、钢板、钢筋用中小片（标距2、3、5、10mm） 2）结构受力

应力梯度大用小片，应力集中用箔式小片，应力变化不大用中大片，单向应力场用单轴片，已知主应力方向的双向应力场用双轴片，主应力方向未知的复杂应力场用三、四轴片 13. 怎样确定开裂荷载实测值?

答：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，可取荷载一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。

14. 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。 五、计算题

1. 某结构构件，荷载和电阻应变计布置如图所示，测量时采用全桥桥路，应变

仪显示的测量应变值为?r=280??，已知结构材料的泊松比v=0.3。（?r?4UBD??1??2??3??4） EK

（1）画出测量应变桥路图； （2）计算该测点的弯曲应变?。

解：（1）桥路中电阻的顺序按图中编号的顺序。 （2）若纯弯曲梁的弯曲应变为?，则：

?1??；?2??；?3??v?；?4?v?

?r??????????v???v??2?1?v???280??

所以??280280??200??

2?1?v?2?1?0.3?2. 简支梁构件受均布荷载q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?1=0.12mm,?2=0.09mm，梁的跨度L=12m，支座1右侧x=4m

处A点的挠度测量值?A=2.11mm，求A点的真实挠度f。

解：

f??A?2??1??2?32?2.11??0.12?0.09?

3?2.11?0.02?2.09mm3. 构件的截面尺寸如图，在1、2、3、4号测点测得Z方向上的应变为

?Z1=200??,?Z2=300??, ?Z3=200??, ?Z4=100??,已知结构材料的弹性

模量为E=200GPa，求该截面的内力N、M。 (图中a=10cm,b=200cm)

解：弯矩在1、3测点不会产生轴力，所以轴力

N?Eab2?200?200??10?6?200?109??10?200??10?4

2?8MN?Z1??Z3减去又轴力产生的弯矩后，2、4测点由弯矩产生的弯矩分别是

?2??Z2?200?100??；?Z?4??Z4?200??100?? ?Z因为2测点的应力

M?Z2?所以

Ia2?E??

Z2ba3??22E12?Z22EI?Zba2?2M???E?Zaa6?2??10?10?2?9200?10?200?10100?10?6 6?0.067MN?m24. .在静力模型试验中，若几何相似常数S1=

[Lm]1=，线荷载相似常数[Lp]4SW=

[qm]1=，求原型结构和模型结构材料弹性模量的相似常数SE。(8分) [qp]10[Pm] [Lm]2解：根据量纲分析，则有弹性模量的量纲为

[Pm]Pm1[]?[][Lm]2LmLm[q][L]142??m?P?SW???SE=∴原型结构上对应[PP]PP1[qP][Lm]S1105[]?[]LPLP[LP]2 点的应变值为100με 5.

第四章工程结构动力试验 第五章工程结构抗震试验

一、单项选择题

1. 当试验初期加载位移很小时，拟动力试验中采用的位移传感器，宜采用小量

程高灵敏度的传感器或改变位移传感器的标定值，提高( ) A．灵敏感 C．稳定性

B．分辨率 D．信噪比

2. 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( D )

3. 在结构动力模型试验中，解决重力失真的方法是( )

A.增大重力加速度 B.增加模型尺寸

C.增加模型材料密度 D.增大模型材料的弹性模量

4. 下列哪种方法施加动力荷载时，没有附加质量的影响( )

A.离心力加载法 B.自由落体法 C.摆锤激振 D.初位移加载法 5. 下列参数属于结构动力反应指标的是( )

A.自振频率 B.振型 C.作用方向 D.振幅 6. 下列各项特性哪一项不是结构的动力特性?( )

A．固有频率 B．固有振型 C．阻尼系数 D．动力的大小和方向

7. 疲劳试验过程中要进行四种形式的试验。( )的加载值为最大荷载的

20％，以消除支座等连接件之间的不良接触，检查仪器工作是否正常。 A．预加载 B．静载试验 C. 疲劳试验 D．破坏试验 8. 下列( )方法属于动荷加载方法。

A．液压加载 B．重物加载 C. 激振器加载 D．机械式加载

9. 下列哪一点不是低周反复试验的优点?( )

A．设备比较简单，耗资较少

B．在逐步加载过程中可以停下来仔细观察反复荷载下结构的变形和破坏现象

C．能做比较大型的结构试验及各种类型的结构试验 D．能与任一次确定性的非线性地震反应结果相比

10. 下列各项中，（ ）项不是测量振动参数一般采用的仪器组合方案。

A．加速度计 ＋ 电荷放大器 ＋ 记录仪 B．磁电式拾振器 ＋ 电压放大器 + 记录仪

C．加速度计 ＋ 电荷放大器 ＋ 微型计算机 ＋ A/D转换卡 D．电阻应变片 ＋ 手持式应变仪 ＋ 微型计算机

11. （ ）是把计算机分析和恢复力实测结合起来的半理论半经验的非线性地

震反应分析方法。 A．伪静力试验

B．拟动力试验

D．振动台试验

C．动力加载试验

12. （ ）是利用环境中的微弱振动来测量实际结构动力特性的一种实用方

法。

A．自由振动法

B．共振法

C．脉动法 D．随机激励法

13. 当应力小于某一值时，荷载重复次数增加不会引起疲劳现象，而大于该值则

出现疲劳破坏，该应力值被称为（ ）。 A．疲劳强度

B．疲劳应力

C．疲劳极限 D．疲劳点

14. （ ）的结果通常是由荷载－变形的滞回曲线以及有关参数来表达。

A．伪静力试验

B．拟动力试验

C．动力加载试验 D．振动台试验

15. 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?( )

A.控制位移等幅、变幅混合加载法；

B.控制力加载法；

C.控制位移等幅加载法； D.控制位移变幅加载法。 16. 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 )

17. 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。

18. 疲劳试验过程中要进行四种形式的试验。( )的加载情况有两种：第一

种加载情况是继续做疲劳试验直至破坏，构件出现疲劳极限标志；第二种是做静载破坏试验，得到疲劳后的承载力极限荷载。 A．预加载 B．静载试验

C. 疲劳试验 D．破坏试验

19. 把计算机分析和恢复力实测结合起来的半理论半经验的非线性地震反应分

析方法，称为( )。

A．低周反复加载试验 B．拟动力试验 C．动力加载试验 20. 下列各种振动波形中，三个简谐振源引起的波形是( C )

21. 拟动力试验常采用的位移传感器有（ ）

A.百分表 B.压力表 C.应变计 D.速度计

22. 结构低周反复加载能力试验的加载制度有下列一些方案，哪项属于控制位移

加载

法？（ ）

A.等幅加载法、变幅加载法、变幅等幅混合加载法； B.控制作用力和控制位移的混合加载法； C.单项反复加载法 D.双向反复加载法

23. 下列哪一项不是动荷载试验的特性？ （ ）

A.动荷载的大小 B.动荷载的频率和规律 C.动荷载的方向和作用点 D.动荷载的振型

24. 下列结构动力特性中的哪一项一般只能通过试验来确定？（ ）

A.固有频率 B.固有振型 C.阻尼系数 D.高阶固有频率 25. 下列哪一种试验不能用来进行结构动力特性的确定？ （ ）

A.自由振动法 B.共振法 C.脉动法 D.疲劳试验

26. 在结构动力特性试验方法中，哪一种不能测得高阶频率？（ ）

A.自由振动法 B.强迫振动 C.主谐量法 D.谐量分析法 27. 常用的结构动力特性试验测定方法，下列哪项提法是错的？（ ）

A.用自由振动法可获得基本频率和阻尼系数

B.强迫振动法可得到结构的第一频率和其他高阶频率

C.共振法不同于强迫振动法，借助于共振现象来观察结构的自振性质，确定结构的动力特性

D.脉动法可以从脉动信号中识别出结构物的固有频率、阻尼比、振型等多种模态参数

28. 下列结构动力反应的试验结论，哪一条不正确？（ ）

A.一般说来，结构的振动变位图并不和结构的某一振型相一致；

B.移动荷载作用于结构上所产生的动挠度、往往比静荷载作用时产生的挠度大；

C.构件所能承受的疲劳荷载作用次数，取决于最大应力值及应力变化幅度； D.结构模型在振动台上通过输入简谐正弦波，由共振反应测得的自振频率的数值与地面上用自由振动法或脉动法测量得到的数值一样。 29. 数据采集时，从传感器传送到记录器的数据一般都是( )

A.振动量 C.脉冲量

B.模拟量 D.输出量

30. 结构在对应某一固有频率的一个不变的振动形式，称为对应该频率时的

( ) A.振型 C.振源

B.振幅 D.振频

31. 疲劳试验时，荷载频率不应使构件及荷载架发生共振，同时应使构件在试验

时与实际工作时的受力状态一致。为此，荷载频率?与构件固有频率?应满足以下条件：（ ）

A.??0.6?或??1.5? B.??0.7?或??1.8? C.??0.4?或??1.2? D.??0.5?或??1.3? 32. 结构强迫振动的响应频率由下列哪个因素决定( )

A.作用力的频率 B.结构的刚度 C.结构的阻尼 D.结构的质量

33. 结构疲劳试验中，荷载下限不应小于液压脉动加载器最大动荷载的( )

A.1% B.2% C.3% D.5%

34. 在结构抗震动力试验中，下列何种加载方法既能较好地模拟地震又有实现的

可能? ( )

C． 采用机械式偏心激振器激振 B．采用地震模拟振动台 C． 采用炸药爆炸模拟人工地震 D．采用电磁激振器激振 35. 振动台使用频率范围由所做试验模型的__________而定。（ ）

A． 第一频率 B．第二频率

C．第三频率

D．第四频率

36. 结构在对应某一固有频率的一个不变的振动形式，称为对应该频率时的

( )

A.振型 B.振幅 C.振源 D.振频 37. 能够再现天然地震记录设备是( )

A.静力加载设备B.拟动力加载设备C.拟静力加载设备 D.地震模拟振动台 38. 砖石及砌体结构的抗震性能试验中，为了能再现地震力作用下墙体经常出现

的斜裂缝或交叉斜裂缝的破坏现象，试验装置形式的选择主要取决于下列哪一项？（ ）

A.试件破坏形式是否符合墙体震害规律和试件的受力简图；

B.试验设备的加载能力

C.试验加载设备的先进性和精度 D.试件的大小

39. 下列哪个公式不属于结构阻尼比?的表达公式？（ ）

A.??????1?? B.??2 C.?? D.?? 2??0?cr?0二、填空题

1. 目前国内外较为普遍常用的单向反复加载方案有 控制作用力和控制位移

混合加载法 ，控制作用力加载以及控制位移加载法等三种方法 2. 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。

3. 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____随机振动________，它无法用一确定的时间函数描述。

4. 建筑结构动力特性是反映结构本身所固有的动力性能。它的主要内容包括自

振频率、阻尼系数和 振型 等一些基本参数，也称为动力特性参数或振动模态参数。

5. 位移的单向反复加载方案，可分为变幅加载、等幅加载和变幅等幅混合加载 6. 疲劳试验施加的是一定幅值的____重复荷载_____，其荷载上限值是按试件

在荷载标准值的最不利组合产生的效应值计算而得的。

7. 采用初位移或初速度的突卸荷载或突加荷载的方法，可使结构受一冲击荷载

作用而产生自由振动。

8. 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。

9. 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。

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. 振型是结构物按其固有频率作振动时，由惯性力引起的弹性变形曲线。

12. 结构低周往复加载试验的结果通常是由荷载—变形的滞回曲线以及有关参

数来表达的，它们是研究结构抗震性能的基本数据。

13. 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。

14. 对结构进行动力分析的目的是保证结构在整个使用期间，在可能发生的动荷

载作用下能够正常工作，并确保其一定的可靠度。

15. 动力试验的振源有两大类：一类是自然振源，另一类是人工振源。 16. 电磁式激振器比偏心式激振器的激振力范围小，频率范围大。 17. 结构疲劳试验机主要由控制系统、脉动发生系统和脉动千斤顶组成。 18. 电荷放大器只适用于输出为电荷的传感器；动态电阻应变仪的前仪环节必须

为应变式的传感器。

19. 动荷载特性的测定方法包括直接测定法和比较测定法。 20. 结构自振特性主要包括自振频率、阻尼系数和振型三个参数。

21. 如在特殊情况下，结构必须在共振区工作，则阻尼系数可大大抑制动力反应。 22. 两个频率较接近的合成波形，其波形特征为“共振”。

23. 模拟地震的非周期动力加载试验，更接近于结构受地震动力作用的工作状

态。目前进行非周期性动力加载试验的方法主要有模拟振动台试验、人工地震试验和 天然地震 试验。

24. 结构抗震动力试验可以分为周期性的动力加载试验和非周期性的动力加载

试验，且后者更真实地模拟地震作用。在结构抗震动力试验中，前者的动力加载比较容易实现，一般可采用电液伺服加载器、单向周期性振动台或偏心激振器等加载设备，均能较好地满足试验要求。目前后者加载试验方法主要有模拟地震振动台试验、人工地震(人工爆破)试验和天然地震试验。 三、名词解释

1. 振动的时间历程曲线：在横轴为时间的直角坐标系中，描绘结构振动位移、

速度、加速度历程的曲线，称为时间历程曲线。 2. 结构动态参数：固有频率、阻尼系数、振型等。

3. 延性系数：构件破坏时的变形与屈服时的变形的比值称为构件的延性系数 4. 结构动力系数：承受动力荷载的结构或构件，当按静力设计时采用的系数，

其值为结构或构件的最大动力效应与相应的静力效应的比值。

5. 结构动力特性试验：反映结构本身固有动力性能，以研究结构自振特性为主

的试验。

6. 退化率：退化率是指在控制位移作等傾低周反复加载时，每施加一周荷载后

强度或刚度降低的速率。 四、简答题

1. 简述结构自振特性的测定方法

1） 自由振动法 初速度法（突然加载法） 初位移法（突然卸载法） 2）共振法 3）脉动法

2. 12建筑物承受的动力荷载有哪几种?

(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。

3. 建筑结构动力试验的内容有哪些?

答：1）、测定工程结构在实际工作时的振动水平及性状2）、振动台模型试验 4. 结构振动试验通常有哪几项内容？

答：结构振动试验通常有以下几项内容：1）结构的振动位移、速度、加速度的测量；2）结构动力特性测定；3）结构的振动反应测量。 五、计算题

1. 某结构在受动力荷载作用后，测得振动记录曲线如下图所示，试根据图示振

动曲线所标明的数据，计算该结构的振动频率和阻尼比。（??x2?lnn,??） kxn?k2?

解：（1）如图所示，振动曲线的半周期为

f?11??5Hz T0.2T?0.1s，所以频率 2（2）如图所示，在计算区间中k?4，xn?25，xn?4?19，所以

225?0.14

4190.14???0.02

2???ln第六章结构非破损检测与可靠性鉴定

一、单项选择题

1. .钻芯法检测混凝土强度时，芯样直径不得小于骨料最大粒径的( )

A.2倍 B.3倍 C.4倍 D.5倍

2. 下列哪种强度等级的混凝土构件不适合用钻芯法检测其强度?( )

A.低于C10 B.低于C15 C.高于C20 D.高于C40 3. 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( )

A.对测法 B.斜测法 C.盲孔法 D.钻孔法 4. 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( )

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

5. 超声回弹综合法检测混凝土强度时可以( )

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

D.依据固定的fccu-υ-Rm关系曲线推定混凝土强度 6. 下列( )测定方法属于砌体强度的直接测定法。

A.回弹法与推出法 B．推出法与扁顶法 C．扁顶法与原位单砖双剪法 D．原位单砖双剪法与回弹法

7. 采用非破损检测手段测试混凝土强度等级，下列哪一项是不当的？（ ）

A．采用超声波检测技术测定混凝土强度等级 B．采用钻芯法测定混凝土强度等级 C．采用回弹法测定混凝土强度等级 D．采用超声回弹综合法测定混凝土强度等级 8. 下列哪种方法可用于钢筋位置的检测？（ ）

A．超声法 C. 磁检测法

B．钻芯法

D．扁顶法

9. （ ）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 C．回弹法

B．钻芯法 D．扁顶法

10. 回弹值测量完毕后，应选择不少于构件的( )测区数在有代表性的位置．．．

上测量碳化深度值。 A．20% C． 40%

B．30% D．50%

11. 混凝土结构性能检验中，进行构件裂缝宽度检验应该符合的条件是( )

0c0A.?S?[?S] B. ?S?[1.2?S] 00C.?cr D.?S?[?cr] ,max?[?max]

12. 目前在实际工程中应用的非破损检测混凝土强度的方法主要是（ ）

A.钻芯法 B.预埋拔出法 C.回弹法 D.后装拔出法

13. 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

（ ）

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。 14. 超声回弹综合法检测混凝土强度时可以（ ）。

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

cD.依据固定的fcu?v?Rm关系曲线推定混凝土强度

15. 超声波检测混凝土缺陷的基本原理是采用（ ）超声波检测仪，测量超声

脉冲的纵波在结构混凝土中的传播速度、接收波形信号的振幅和频率等声学参数的相对变化，来判定混凝土的缺陷。 A.超高频 C.中频

B.高频

D.低频

16. 回弹法每个测区的测点个数一般为（ ）个。

A.4 B.9 C.16 D.25

17. 超声波是一种频率超过（ ）kHz的机械波。

A.10 B.20 C.30 D.40 18. 超声波的波速与混凝土的（ ）。

A.密度成正比 B.密度成反比 C.密度的开方值成正比D.密度的开方值成反比

19. 48．利用回弹法检测混凝土质量时，当碳化深度小于（ ）mm时按无碳化

进行处理，当碳化深度大于6mm时，按6mm计算。 A.0.25 B.0.4 C.0.75 D.1 二、填空题

1. 用回弹法对某混凝土构件进行单构件评定，6个测区强度换算值分别为25.7，

26.4， 25.8， 27.4， 26.1， 25.9， (单位MPa)，该构件的回弹法砼强度推定值为25.7MPa。

2. 构可靠性鉴定中，两个方面是指结构或构件的 安全性 和 使用性

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