建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)資料

1、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn) 02448 自考點(diǎn)整理知識(shí)第一章 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)概論1、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù) 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)就是在結(jié)構(gòu)物或試驗(yàn)對(duì)象實(shí)物或模型上，以儀器設(shè)備為工具，利用各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)為手段，在荷載重力、機(jī)械擾動(dòng)力、地震力、風(fēng)力或其它因素溫度、變形沉降作用下，通過(guò)測(cè)試與結(jié)構(gòu)工作性能有關(guān)的各種參數(shù)變形、繞度、位移、應(yīng)變、振幅、頻率，從強(qiáng)度穩(wěn)定、剛度、抗裂性以及結(jié)構(gòu)的破壞形態(tài)等各個(gè)方面來(lái)判斷結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能，估計(jì)結(jié)構(gòu)的承載能力，確定結(jié)構(gòu)對(duì)使用要求的符合程度，并用以 檢驗(yàn)和開(kāi)展結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論。有建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)可知，建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是以實(shí)驗(yàn)方式測(cè)試有關(guān)數(shù)據(jù)，反響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的工作性能，承載能力 以及相應(yīng)的可靠度，為結(jié)

2、構(gòu)的平安使用和設(shè)計(jì)理論的建立提供重要依據(jù)。2 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的目的 A 生產(chǎn)性試驗(yàn) B 科研性試驗(yàn)A 生產(chǎn)性試驗(yàn)一般用于解決一下問(wèn)題： 1 綜合鑒定重要工程和建筑物的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量。 2 鑒定預(yù)制構(gòu)件的產(chǎn)品質(zhì)量。 3 已建結(jié)構(gòu)可靠性檢驗(yàn)，推斷和估計(jì)結(jié)構(gòu)的剩余壽命。 4 工程改建或加固，通過(guò)實(shí)驗(yàn)判斷具體結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能力。 5 處理受災(zāi)結(jié)構(gòu)或工程質(zhì)量事故，通過(guò)試驗(yàn)鑒定提供技術(shù)依據(jù)。B 科研性試驗(yàn) 1 驗(yàn)證結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的假定； 2 為制定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)； 3 為開(kāi)展和推廣新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。2、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類A 按試驗(yàn)對(duì)象的尺寸分類1原型試驗(yàn)：原型試驗(yàn)的對(duì)象是實(shí)際結(jié)構(gòu)實(shí)物或者是實(shí)際的結(jié)

3、構(gòu)構(gòu)件。2 模型試驗(yàn)：模型是仿照原型真實(shí)結(jié)構(gòu)并按照一定比例關(guān)系復(fù)制而成的試驗(yàn)代表物，它具有實(shí)際結(jié)構(gòu)的全部 或局部特征，但大局部結(jié)構(gòu)模型是尺寸比原型小得多的縮尺結(jié)構(gòu)。a相似模型試驗(yàn) ：按照相似理論進(jìn)行模型設(shè)計(jì)、制作與試驗(yàn)。b縮尺模型試驗(yàn)：用縮尺模型研究結(jié)構(gòu)性能，驗(yàn)證設(shè)計(jì)假定與計(jì)算方法正確性，縮尺模型實(shí)質(zhì)上是原型結(jié)構(gòu)縮小幾何比例尺寸的試驗(yàn)代表物。c足尺模型試驗(yàn)：由于建筑結(jié)構(gòu)抗震研究的開(kāi)展，國(guó)內(nèi)外開(kāi)始重視用足尺模型對(duì)結(jié)構(gòu)整體性能的試驗(yàn)研究。B 按試驗(yàn)荷載的性質(zhì)分類1結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)：靜力加載試驗(yàn)是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中最大最常見(jiàn)的根本試驗(yàn)，這主要是絕大局部建筑結(jié)構(gòu)在工作中所承受的是靜力荷載。結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)：加載

4、設(shè)備比擬簡(jiǎn)單，荷載可以逐步施加，也可在加載的同時(shí)停下來(lái)觀測(cè)結(jié)構(gòu)變形的開(kāi)展給 人們最明確和清晰的破壞概念。2結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)：隨著結(jié)構(gòu)自身功能和使用狀態(tài)的變化，結(jié)構(gòu)在承受靜力荷載的同時(shí)，有可能受到不同性質(zhì)的動(dòng)力作用。結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)就是研究結(jié)構(gòu)在不同性質(zhì)動(dòng)力作用下結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和動(dòng)力反響的試驗(yàn)。a結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)：結(jié)構(gòu)受動(dòng)力荷載及鼓勵(lì)時(shí)，在結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)或強(qiáng)迫震動(dòng)情況下量測(cè)結(jié)構(gòu)自身所固有結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)的特性。b結(jié)構(gòu)反動(dòng)力試驗(yàn)：結(jié)構(gòu)在動(dòng)力荷載作用下，量測(cè)結(jié)構(gòu)或其特定部位動(dòng)力性能參數(shù)和動(dòng)態(tài)反響的實(shí)驗(yàn)。c結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)：結(jié)構(gòu)構(gòu)件在等幅穩(wěn)定，屢次重復(fù)荷載作用下，為測(cè)試結(jié)構(gòu)疲勞壽命而進(jìn)行的動(dòng)力試驗(yàn)。(3) 結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)：

5、結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)是在地震或模擬地震荷載作用下研究結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震性能和抗震能力的專門試驗(yàn)。(a) 低周反復(fù)加載靜力試驗(yàn)：以控制結(jié)構(gòu)變形或控制施加荷載，由小到大對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行屢次低周期反復(fù)作用的結(jié)構(gòu)抗震靜力試驗(yàn)。(b) 擬動(dòng)力試驗(yàn)：利用計(jì)算機(jī)或電液伺服加載器聯(lián)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)的一種試驗(yàn)方法。(c) 地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)：在地震模擬振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行的結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)。C 按試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)短分類( 1)短期荷載試驗(yàn)：是指結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時(shí)限與試驗(yàn)條件、試驗(yàn)時(shí)間或其它各種因素和基于及時(shí)解決問(wèn)題的需要，經(jīng)常對(duì)實(shí) 際承受長(zhǎng)期荷載作用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在試驗(yàn)時(shí)將荷載從零開(kāi)始到最后結(jié)構(gòu)破壞或某個(gè)階段進(jìn)行卸載，整個(gè)試驗(yàn)的過(guò)程和時(shí)間總和僅在一

6、個(gè)較短時(shí)間段內(nèi)完成的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)。( 2)長(zhǎng)期荷載試驗(yàn)：是指結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期荷載作用下研究結(jié)構(gòu)變形隨時(shí)間變化規(guī)律的試驗(yàn)。D 按試驗(yàn)所在場(chǎng)地分類( 1)實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)試驗(yàn)：結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室是為進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)而專門建設(shè)的場(chǎng)所。( 2)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)：是指在生產(chǎn)或施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的實(shí)際結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)，較多用于進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)，試驗(yàn)對(duì)象主要是正在 生產(chǎn)使用的已建結(jié)構(gòu)或是將要投入使用的新結(jié)構(gòu)。E 按試驗(yàn)是否破壞分類( 1)結(jié)構(gòu)破壞試驗(yàn)：大局部結(jié)構(gòu)研究，要求通過(guò)荷載試驗(yàn)了解結(jié)構(gòu)從彈性到彈塑性直到極限破壞各個(gè)階段工作性能的 全過(guò)程，分析結(jié)構(gòu)在超載后的工程情況、破壞機(jī)制并獲得結(jié)構(gòu)平安儲(chǔ)藏，因此一般試驗(yàn)均需進(jìn)行 到結(jié)構(gòu)破壞，特別是科研性試驗(yàn)

7、更有這種要求。( 2)結(jié)構(gòu)非破壞試驗(yàn)：大局部生產(chǎn)性的試驗(yàn)，是為了綜合鑒定重要工程的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，檢驗(yàn)已建結(jié)構(gòu)的可靠性和 剩余壽命以及處理受災(zāi)結(jié)構(gòu)或?qū)こ藤|(zhì)量事故進(jìn)行結(jié)構(gòu)鞏固，通過(guò)試驗(yàn)既要獲得這些試驗(yàn)對(duì)象 的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度剛度的有關(guān)資料，又不使結(jié)構(gòu)受損而影響以后的生產(chǎn)和使用，這種場(chǎng)合可采用結(jié)構(gòu) 加載的非破壞性試驗(yàn)。第二章結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的加載設(shè)備和試驗(yàn)裝置1 在選擇試驗(yàn)荷載和加載方法時(shí)，應(yīng)滿足以下要求。(1) 選用的試驗(yàn)加載設(shè)備和試驗(yàn)裝置應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算荷載圖式的要求。(2) 荷載傳遞方式和作用點(diǎn)要明確，產(chǎn)生的荷載數(shù)值要穩(wěn)定，特別是靜力荷載不隨時(shí)間外界條件以及結(jié)構(gòu)變形的變化。(3) 荷載分級(jí)的分度值要滿足

8、試驗(yàn)量測(cè)的精度要求，加載設(shè)備要有足夠的強(qiáng)度儲(chǔ)藏。(4) 加載裝置本身要平安可靠，要滿足強(qiáng)度和剛度的要求但不能影響結(jié)構(gòu)的自由變形，防止対試件產(chǎn)生卸荷作用從而減輕結(jié)構(gòu)的荷載。(5) 加載設(shè)備要操作簡(jiǎn)便，便于加卸載，并能控制加載速度，適應(yīng)各種加載要求。(6) 加載方法力求采用現(xiàn)代化技術(shù)，減輕體力勞動(dòng)，提高試驗(yàn)質(zhì)量，保證試驗(yàn)平安。2 重力加載法重力加載就是將物體本身的重力施加于試驗(yàn)結(jié)構(gòu)上作為荷載。重物可以直接施加于試驗(yàn)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上，或者通過(guò) 杠桿間接施加在構(gòu)件上。( 1) 重力直接加載( 2) 杠桿加載：杠桿加載屬于重力加載的一種。利用杠桿原理，可將荷重放大作用于結(jié)構(gòu)上。杠桿制作方便， 荷載值穩(wěn)定不變

9、，當(dāng)結(jié)構(gòu)有變形時(shí)，荷載可以保持恒定，對(duì)于做持久荷載試驗(yàn)尤為適合。杠桿比例不宜過(guò) 大，支點(diǎn)、力點(diǎn)和加載點(diǎn)位置必須明確，并應(yīng)在一直線上。杠桿應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度，防止自身的總體 失穩(wěn)。2、液壓加載法 是目前結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中應(yīng)用比擬普遍和理想的一種加載方法。它的最大優(yōu)點(diǎn)是利用油壓使液壓加載器場(chǎng)所較大的荷載，試驗(yàn)操作平安方便。(1) (a)液壓加載器加載：液壓加載器俗稱千斤頂，是液壓加載設(shè)備中一個(gè)重要部件。工作原理：用高壓油泵將具有一定壓力的液壓油壓入液壓加載器的工作油缸，使之推動(dòng)活塞，對(duì)結(jié)構(gòu)施加荷載， 通過(guò)選用不同活塞面積的的各種規(guī)格的加載器和調(diào)整輸入液壓油的油壓來(lái)控制試驗(yàn)需要的荷載。(b)液壓加載器的加

10、載類型：(a)手動(dòng)液壓加載器 (b)單向作用液壓加載器(c)雙向作用液壓加載器液壓加載器靜力試驗(yàn)加載裝置：試驗(yàn)中利用普通手動(dòng)液壓加載器配合荷載承力架和靜力試驗(yàn)臺(tái)座是最常用 的一種方法。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，作用力大，加卸載平安可靠，與重力加載法相比大大減小笨重的體力勞動(dòng)。(c)液壓加載器荷載值的測(cè)定：由安裝在加載器和荷載支承裝置間的測(cè)力計(jì)直接測(cè)讀確定。目前較多采用荷載 傳感器將力值信號(hào)輸入電子儀表顯示，或用記錄器直接記錄。條件受限時(shí)，才 允許用油壓表示值測(cè)定荷載值。為提高油壓加載器加載精度和準(zhǔn)確性，應(yīng)優(yōu)先 采用荷載傳感器量測(cè)荷載值。缺點(diǎn)：分辨率較低，加載器活塞在加卸荷載循環(huán)過(guò)程中受摩阻力影響，因而讀

11、數(shù)的重復(fù)性較差。使用液壓加載器時(shí)，不能用油壓壓強(qiáng)乘以活塞面積的方法來(lái)確定荷載量的原因：由于液壓加載器內(nèi)部摩擦力的影響，出現(xiàn)荷載量和油壓之間 不成嚴(yán)格的線性關(guān)系的狀 況，油壓低時(shí)這種現(xiàn)象更為 嚴(yán)重。( 2) 液壓加載系統(tǒng)加載(簡(jiǎn)述液壓加載系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)。 ) 答：液壓加載系統(tǒng)主要由儲(chǔ)油箱、高壓油泵、測(cè)力裝置和各類閥門組成的操縱臺(tái)，通過(guò)高壓油管同時(shí)并聯(lián) 連接假設(shè)干個(gè)液壓加載器組成，由操縱臺(tái)控制，滿足多點(diǎn)同步施加荷載的要求( 3)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)加載(a) 大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)：是一種比擬完善的液壓加載系統(tǒng)。 試驗(yàn)機(jī)組成：液壓操縱臺(tái)、大噸位的液壓加載器、實(shí)驗(yàn)機(jī)架。(b) 結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)機(jī)：對(duì)各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件(梁、桁架

12、)進(jìn)行單向負(fù)荷的壓力及彎曲疲勞試驗(yàn)。在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生周期性的單向脈動(dòng)荷載，實(shí)現(xiàn)正弦波的動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)。試驗(yàn)機(jī)組成：液壓脈動(dòng)器、控制系統(tǒng)、液壓脈動(dòng)加載器。( 4)電液伺服液壓系統(tǒng)加載：可以準(zhǔn)確的模擬試件所受的實(shí)際荷載，產(chǎn)生真實(shí)的受力狀態(tài)。 系統(tǒng)組成：電液伺服液壓加載器、控制系統(tǒng)、液壓源。( 5)地震模擬振動(dòng)臺(tái)加載：再現(xiàn)各種地震波對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力試驗(yàn)的一種先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。特點(diǎn)：具有自動(dòng)控制和數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)。采用了電子計(jì)算機(jī)和閉環(huán)伺服液壓控制技術(shù)，配合先進(jìn)的振動(dòng)測(cè)量?jī)x器，可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行結(jié)構(gòu)物的地震模擬試驗(yàn)，以求得地震反響對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響。系統(tǒng)組成：振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體結(jié)構(gòu)、液壓驅(qū)動(dòng)和動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、測(cè)試和

13、分析系統(tǒng)。4 機(jī)械力加載法( 1)機(jī)械力加載常用的機(jī)具：吊鏈、卷?yè)P(yáng)機(jī)、絞車、花籃螺絲、螺旋千斤頂及彈簧等。(2) 機(jī)械力加載的優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，在建筑物、柔性構(gòu)筑物的實(shí)測(cè)或大尺寸模型試驗(yàn)中，常用此法施加水 平集中荷載。5 氣壓加載法利用空氣壓力対試件施加荷載，由于空氣壓力特點(diǎn)，它所產(chǎn)生的是垂直于試件或結(jié)構(gòu)外表的均布荷載。(1)優(yōu)點(diǎn)：加卸荷載方便、荷載穩(wěn)定、當(dāng)利用氣囊加載時(shí)，由氣壓表的氣壓值及氣囊與試件接觸面積計(jì)算總的加載值。缺點(diǎn)：試件受力截面無(wú)法觀測(cè)利用真空加載時(shí)試件周邊密封度較高。6 慣性力加載法 在結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)中，常利用物體質(zhì)量在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力對(duì)結(jié)構(gòu)施加動(dòng)力荷載。由于荷載作用的

14、方法不同，可 分為沖擊力加載和離心力加載兩種方法。1沖擊力加載 特點(diǎn)：荷載加載時(shí)間極為短暫，在它的作用下使被加載結(jié)構(gòu)產(chǎn)生自由振動(dòng)，適用于進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)。 a 初位移加載法：稱張拉突卸法。 b 初位移加載法：稱突加荷載法。利用擺錘或落重的方法使結(jié)構(gòu)在瞬時(shí)內(nèi)受到水平或垂直的沖擊，產(chǎn)生一個(gè)初速 度，同時(shí)使結(jié)構(gòu)獲得所需的沖擊荷載。2離心力加載：根據(jù)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量產(chǎn)生的離心力對(duì)結(jié)構(gòu)施加簡(jiǎn)諧振動(dòng)荷載。 特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)具有周期性。作用力的大小和頻率按一定規(guī)律變化，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)。7 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載裝置和試驗(yàn)臺(tái)座 ：結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載裝置是滿足試驗(yàn)荷載設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)荷載圖式、模擬邊界條件要求、 保證試驗(yàn)加載正常機(jī)械的

15、關(guān)鍵之一。它由試件支承裝置支座、支墩 、荷載傳遞 裝置、荷載支承裝置、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)座和試驗(yàn)輔助裝置等局部組成。A 試件支承裝置： 1支座：滾動(dòng)鉸支座和固定鉸支座、固定端支座、受壓構(gòu)件刀鉸支座、梁式受扭構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)支座 對(duì)支座的根本要求： A 必須保證結(jié)構(gòu)在支座處能自由轉(zhuǎn)動(dòng)和自由水平移動(dòng)。B 必須保證結(jié)構(gòu)在支座處力的傳遞。C 如果結(jié)構(gòu)在支承處沒(méi)有預(yù)埋支承鋼墊板，那么在試驗(yàn)時(shí)必須另加鋼板。D 滾軸的長(zhǎng)度，一般取等于試件支承處截面寬度。E 滾軸的直徑應(yīng)根據(jù)滾軸的受力選用，并進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。2支墩對(duì)支墩的要求： a 支墩上部應(yīng)有足夠平整的支承面積，制作時(shí)要鋪以鋼板。b 支墩本身應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度， 支承底

16、面積要按地耐力進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算保證試 驗(yàn)時(shí)支墩不發(fā)生過(guò)度的變形或不均勻沉降，以免影響試件各種變形值的量測(cè)精 度甚使試件因受載不均勻而發(fā)生破壞。c 支墩和地基的總壓縮變形不宜超過(guò)試件撓度的 1/10.d 如果是連續(xù)梁、 四角支承、 四邊支承雙向板結(jié)構(gòu)試驗(yàn)需兩個(gè)以上的支墩時(shí)，各支墩的鋼度均應(yīng)相同。B 荷載傳遞裝置：作用是將加載設(shè)備產(chǎn)生的荷載或作用力正確地按試驗(yàn)荷載圖式的要求傳遞到試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)上，同時(shí)滿 足荷載量放大、分配和荷載作用形式轉(zhuǎn)換的要求。裝置主要包括：杠桿、分配梁、臥梁。C 荷載支承裝置： 1豎向荷載支承裝置：一般由橫梁立柱組成的反力架和試驗(yàn)臺(tái)座組成，也可利用適宜于試驗(yàn)中小 型構(gòu)件的抗彎大梁或空

17、間桁架式臺(tái)座。荷載的支承機(jī)構(gòu)主要由立柱、橫梁 組成。2水平荷載支承裝置：D 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)座： 1抗彎大梁式臺(tái)座和空間桁架式臺(tái)座2試驗(yàn)臺(tái)座a板式：槽式、地錨式b箱式：孔式c抗側(cè)力式E 試驗(yàn)輔助裝置F 結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)荷載裝置： 1結(jié)構(gòu)構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)荷載裝置 2整體結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)荷載裝二、本章難點(diǎn)3、液壓加載器的標(biāo)定 當(dāng)采用試驗(yàn)標(biāo)定液壓加載器時(shí)按照加載器使用時(shí)的實(shí)際工況，必須采用加載器的活塞頂升試驗(yàn) 機(jī)的主動(dòng)加載方式，這時(shí)加載器產(chǎn)生的是主動(dòng)力，而不允許采用由試驗(yàn)機(jī)推壓加載器活塞的被動(dòng)方式進(jìn)行標(biāo)定。這主要是由于加載器的回程特性很差，被動(dòng)方式標(biāo)定時(shí)活塞摩阻力方向與正常工作時(shí)方向不同，由此得到的標(biāo)定曲線誤差 較大

18、。4、對(duì)鉸支座的根本要求 A必須保證結(jié)構(gòu)在支座處能自由水平移動(dòng)和自由轉(zhuǎn)動(dòng)。B必須保證結(jié)構(gòu)在支座處力的傳遞。C必須保證結(jié)構(gòu)在支承處沒(méi)有預(yù)埋支承鋼墊板，那么在試驗(yàn)時(shí)必須另加墊板。D滾軸的長(zhǎng)度，一般取等于試件支承處截面的寬度。三、名詞解釋2、電磁加載：在磁場(chǎng)中放入動(dòng)圈，通過(guò)交變電流，使固定于動(dòng)圈上的頂桿等部件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)試驗(yàn)對(duì)象施加荷載。3、試件支承裝置：指支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件、正確傳遞作用力、模擬實(shí)際荷載圖式和邊界條件的設(shè)備，通常由支座和支墩兩部 分組成。四、簡(jiǎn)答題3、采用試驗(yàn)機(jī)標(biāo)定液壓加載器時(shí)應(yīng)注意什么？答：當(dāng)采用試驗(yàn)機(jī)標(biāo)定液壓加載器時(shí)，必須采用加載器的活塞頂升試驗(yàn)機(jī)的主動(dòng)加載方式，而不允許采用由試驗(yàn)

19、機(jī)推壓加載器活塞的被動(dòng)方式進(jìn)行標(biāo)定。6、簡(jiǎn)述在靜力試驗(yàn)中所利用的加載方法。答：在靜力試驗(yàn)中有利用重物直接加載或通過(guò)杠桿作用間接加載的重力加載方法，有利用液壓加載器和液壓試驗(yàn)機(jī)等 的液壓加載方法，有利用鉸車、差動(dòng)滑輪組、彈簧和螺旋千斤頂?shù)葯C(jī)械設(shè)備的機(jī)械加載法，以及利用壓縮空氣或真空 作用的氣壓加載方法等。8如何制作液壓加載器的標(biāo)定曲線？答：在制作標(biāo)定曲線時(shí)，至少應(yīng)在液壓加載器不同的行程位置上加卸荷載重復(fù)循環(huán)三次，分別取平均值來(lái)繪制標(biāo)定曲線。任一次測(cè)量值和曲線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的力值偏差不應(yīng)大于土5%。第三章結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集和測(cè)量?jī)x器一，概述1數(shù)據(jù)采集的作用和意義用各種儀器和裝置，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量和記錄

20、，數(shù)據(jù)采集得到的數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)處理的原始資料。只有采集到 準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)處理和分析得到正確的試驗(yàn)結(jié)果，到達(dá)實(shí)驗(yàn)的預(yù)期目的。數(shù)據(jù)采集是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的重要步驟，是結(jié)構(gòu) 試驗(yàn)成功的必要條件之一。2數(shù)據(jù)采集的方法1用最簡(jiǎn)單的量測(cè)工具進(jìn)行人工測(cè)量、人工記錄。2用一般的量測(cè)儀器進(jìn)行測(cè)量、人工記錄。3用儀器進(jìn)行測(cè)量、記錄。4用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量和記錄。3數(shù)據(jù)流通過(guò)程和數(shù)據(jù)采集原那么流通過(guò)程： 對(duì)試件的作用和試件的反響 A 傳感器 > 記錄器采集原那么： 同時(shí)性、客觀性。4測(cè)量?jī)x器的技術(shù)指標(biāo)最小分度值：儀器的指示局部或顯示局部所能指示的最小測(cè)量值每一最小刻度所表示的被測(cè)量數(shù)值 量程：儀器可以測(cè)量的最大范圍

21、。靈敏度：被測(cè)量的單位物理量所引起儀器輸入或顯示裝置示值的大小儀器對(duì)被測(cè)物理量變化的反響能力分辨率： 儀器測(cè)量被測(cè)物理量最小變化值的能力。線性度：儀器校準(zhǔn)曲線對(duì)理想擬合直線的接近程度。第5頁(yè)共15頁(yè)穩(wěn)定性：被測(cè)物理量不變，儀器在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保持示值與特性參數(shù)不變的能力。 重復(fù)性：在同一工作條件下，一起屢次重復(fù)測(cè)量同一數(shù)值的被測(cè)量時(shí)，保持示值一致的能力。 頻率響應(yīng)：動(dòng)測(cè)儀器輸出信號(hào)輸出的信號(hào)幅值和相位隨輸入信號(hào)的頻率而變化的特性。5 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對(duì)測(cè)量?jī)x器的要求和儀器的標(biāo)定 對(duì)測(cè)量?jī)x器的要求： 1測(cè)量?jī)x器不應(yīng)該影響結(jié)構(gòu)的工作，要求儀器自重輕、尺寸小，尤其是對(duì)模型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)還要考 慮儀器的附加質(zhì)量和儀器

22、對(duì)結(jié)構(gòu)的作用力。2測(cè)量?jī)x器具有適宜的靈敏度和量程。3安裝使用方便，穩(wěn)定性和重復(fù)性好，有較好的抗干擾能力。4價(jià)廉耐用，可重復(fù)使用，平安可靠，維修容易。5滿足以上條件，盡量要求多功能、多用途以使用各方面需求。 儀器的標(biāo)定：為確定儀器的靈敏度何精確度，確定試驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差，應(yīng)在試驗(yàn)前或試驗(yàn)前后對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定。 1對(duì)儀器進(jìn)行單件標(biāo)定 2對(duì)儀器系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)定二、儀器的工作原理1 儀器的工作原理 各類數(shù)據(jù)采集儀器按照其工作原理可以分為機(jī)械式儀器、電測(cè)儀器、光學(xué)測(cè)量?jī)x器、復(fù)合式儀器及伺服式儀器 等。A 傳感器和放大器傳感器的功能主要是：感受各種物理量如力、位移、應(yīng)變等數(shù)據(jù)信號(hào) ，按一定規(guī)律把它們轉(zhuǎn)換成可

23、以直接測(cè)讀的形 式，然后直接顯示；或者是電量的形式，然后傳輸給后續(xù)儀器。按傳感器的工作原理可以分為：機(jī)械式傳感器、電測(cè)式傳感器、光學(xué)傳感器、復(fù)合式傳感器和伺服式傳感器等。目前 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中較多采用的是將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換成電量的電測(cè)傳感器。 電測(cè)傳感器的組成：感受局部、轉(zhuǎn)換局部、傳輸局部、附屬裝置。放大器的功能：信號(hào)放大，他必須與傳感器、記錄器和顯示器相匹配。B 記錄器 數(shù)據(jù)采集時(shí)，為了把數(shù)據(jù)保存、記錄下來(lái)以備分析處理，必須使用記錄器。記錄器把這些數(shù)據(jù)按一定的方式記錄 在某種介質(zhì)上，需要時(shí)可以把這些數(shù)據(jù)讀出或輸送給其他分析儀器處理。數(shù)據(jù)記錄的方式：模擬式和數(shù)字式。三、應(yīng)變測(cè)量?jī)x1 應(yīng)變：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度內(nèi)的

24、變形。 線應(yīng)變 直線變形 、剪應(yīng)變 剪切變形 2 測(cè)量應(yīng)變的儀器和方法儀器： 1電阻應(yīng)變儀 2手持應(yīng)變儀 方法：1位移計(jì)方法 2光測(cè)法云紋法、光彈法、激光衍射法3 電阻應(yīng)變儀 在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，電阻應(yīng)變儀是用來(lái)測(cè)量試件應(yīng)變的最常用的儀器。用電阻應(yīng)變儀測(cè)量應(yīng)變時(shí)，用應(yīng)變儀作為應(yīng)變 傳感器，和應(yīng)變儀中的電阻元件組成測(cè)量電橋，進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量。還可以用電阻應(yīng)變儀配合各種電阻應(yīng)變式傳感器，來(lái) 測(cè)量其他物理量的變化。4、其他應(yīng)變測(cè)量?jī)x器手持應(yīng)變儀： 常用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量， 適用于測(cè)量實(shí)際結(jié)構(gòu)的應(yīng)變， 且適用于持久試驗(yàn)。 位移計(jì)：常用于實(shí)際結(jié)構(gòu)、足尺試件的應(yīng)變測(cè)量，其標(biāo)距可任意選擇。5、振動(dòng)測(cè)量?jī)x器結(jié)構(gòu)振動(dòng)時(shí)，其位移、

25、速度和加速度等隨時(shí)間發(fā)生變化。要測(cè)量這些振動(dòng)參數(shù)，應(yīng)該使用測(cè)振傳感器。結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，取決于結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和外荷載。測(cè)量結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，也要使用測(cè)振傳感器，通過(guò)測(cè)量結(jié)構(gòu)振 動(dòng)參數(shù)來(lái)獲得結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性。6、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件由三個(gè)局部組成：傳感器局部、數(shù)據(jù)采集儀局部和計(jì)算機(jī)局部。數(shù)據(jù)采集過(guò) 程的原始數(shù)據(jù)是反映試驗(yàn)結(jié)構(gòu)或試件狀態(tài)的物理量，如力、溫度、線位移、角位移和應(yīng)變等。二、本章難點(diǎn)1、 電阻應(yīng)變計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)A電阻值R:應(yīng)變計(jì)的電阻值一般為 120Q。B 標(biāo)距L:即敏感柵的有效長(zhǎng)度。C靈敏系數(shù)K:表示單位應(yīng)變引起應(yīng)變計(jì)的相對(duì)電阻變化。應(yīng)使應(yīng)變計(jì)的靈敏系數(shù)與應(yīng)變儀的靈敏系數(shù)設(shè)置相協(xié)調(diào)，如

26、不一致時(shí)，應(yīng)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正。2、 應(yīng)變測(cè)量電橋一般情況下試件的應(yīng)變較小，由此引起的電阻變化非常微小，難以直接測(cè)量。通常采用惠斯頓電橋，把電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化，使信號(hào)得以放大，并可以解決溫度補(bǔ)償?shù)葐?wèn)題。用電阻應(yīng)變儀測(cè)量應(yīng)變時(shí)，電阻應(yīng)變儀中的電阻和電阻應(yīng)變計(jì)共同組成惠斯頓電橋。當(dāng)用于測(cè)量非勻質(zhì)材料的應(yīng)變，或當(dāng)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)較多時(shí)， 應(yīng)盡量采用 1/4 電橋，以防止各個(gè)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)之間的相互影響。3、 手持應(yīng)變儀手持應(yīng)變儀的工作原理是:在標(biāo)距兩端粘結(jié)兩個(gè)腳標(biāo)，通過(guò)測(cè)量結(jié)構(gòu)變化前后兩個(gè)腳標(biāo)之間距離的改變，求得標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變。位移計(jì)方法測(cè)量應(yīng)變的工作原理和操作步驟與手持應(yīng)變儀根本相同，也是以兩點(diǎn)之

27、間的相對(duì)位移，除以標(biāo)距得到標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變。4、 振動(dòng)測(cè)量?jī)x器由于振動(dòng)測(cè)量的特殊性，如測(cè)量時(shí)難以在振動(dòng)體附近找到一個(gè)靜止點(diǎn)作為測(cè)量的基準(zhǔn)點(diǎn)，因而就 需要使用慣性式測(cè)振傳感器。其根本原理為:由慣性質(zhì)量、阻尼和彈簧組成一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)，這個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)固定在振動(dòng) 體上，與振動(dòng)體一起振動(dòng)，通過(guò)測(cè)量慣性質(zhì)量相對(duì)于傳感器外殼的運(yùn)動(dòng)，來(lái)獲得振動(dòng)體的振動(dòng)。5、 測(cè)振傳感器的頻率特性在設(shè)計(jì)和選擇慣性式位移傳感器時(shí)，應(yīng)使傳感器的固有頻率3n與所測(cè)振動(dòng)的頻率 3相比盡可能小，即使3 / 3 n盡可能大。如果要測(cè)量振動(dòng)體的加速度，應(yīng)使3 / 3 n盡可能小。如要測(cè)量振動(dòng)體的位移，振動(dòng)體的振動(dòng)頻率很低，難以找到頻率低很多的慣

28、性式位移傳感器，就可以選用加速度傳感器，通過(guò)兩次積分得到振動(dòng)位移。三、名詞解釋題1、測(cè)量?jī)x器的最小分度值:指儀器的指示局部或顯示局部所能指示的最小測(cè)量值，即每一最小刻度所表示的被測(cè)量的 數(shù)值。2、測(cè)量?jī)x器的量程:指儀器可以測(cè)量的最大范圍。3、測(cè)量?jī)x器的靈敏度:指被測(cè)的單位物理量所引起儀器輸出或顯示裝置示值的大小，即儀器對(duì)被測(cè)物理量變化的反響 能力。4、測(cè)量?jī)x器的分辨率:指儀器測(cè)量被測(cè)物理量最小變化值的能力。5、測(cè)量?jī)x器的線性度:指儀器校準(zhǔn)曲線對(duì)理想擬合直線的接近程度。6、測(cè)量?jī)x器的穩(wěn)定性:指當(dāng)被測(cè)物理量不變，儀器在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保持示值與特性參數(shù)不變的能力。7、測(cè)量?jī)x器的重復(fù)性:指在同一工作條件

29、下，儀器屢次重復(fù)測(cè)量同一數(shù)值的被測(cè)量時(shí)，保持示值一致的能力。8、測(cè)量?jī)x器的頻率響應(yīng):指動(dòng)測(cè)儀器輸出信號(hào)的幅度和相位隨輸入信號(hào)的頻率而變化的特性。9、金屬絲的靈敏系數(shù):表示單位應(yīng)變引起的相對(duì)電阻變化。10、應(yīng)變測(cè)量中的溫度補(bǔ)償:如果試驗(yàn)中需要測(cè)量試件受除溫度作用以外的荷載作用所產(chǎn)生的應(yīng)變，那就應(yīng)該設(shè)法去 除由于溫度 變化引起的應(yīng)變，這就是應(yīng)變測(cè)量中的溫度補(bǔ)償。11、壓電式加速度傳感器的橫向靈敏度比:指?jìng)鞲衅魇艿酱怪庇谥鬏S方向振動(dòng)時(shí)的靈敏度與沿主軸方向振動(dòng)的靈敏度 之比。四、簡(jiǎn)答題1 、數(shù)據(jù)采集的方法分為哪幾種？答：數(shù)據(jù)采集的方法可以分為以下幾種：A用最簡(jiǎn)單的量測(cè)工具進(jìn)行人工測(cè)量、人工記錄。B用一

30、般的量測(cè)儀器進(jìn)行測(cè)量、人工記錄。C用儀器進(jìn)行測(cè)量、記錄。D用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量和記錄。2、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)隊(duì)儀器設(shè)備的使用有什么要求？答：結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對(duì)儀器設(shè)備的使用要求為：A不應(yīng)該影響結(jié)構(gòu)的工作，要求儀器自重輕，尺寸小，尤其是對(duì)模型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，還要考慮儀器的附加質(zhì)量和儀器對(duì)結(jié)構(gòu)的作用。B 具有適宜的靈敏度和量度。 C 安裝使用方便，穩(wěn)定性和重復(fù)性好，有較好的抗干擾能力。D價(jià)廉耐用，可重復(fù)使用，平安可靠，維修容易。E盡量要求多功能、多用途，以適應(yīng)多方面的需要。3、電測(cè)式傳感器由哪幾局部組成？答：A感應(yīng)局部。B轉(zhuǎn)換局部。C傳輸局部。D附屬裝置。4、如何保證電阻應(yīng)變計(jì)粘貼質(zhì)量和測(cè)量正確？答：A測(cè)點(diǎn)基底平整、清

31、潔、枯燥。B沾結(jié)劑的電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性和工藝性能良好，以及蠕變小、沾結(jié)強(qiáng)度高、溫濕度影響小。C同一組應(yīng)變計(jì)規(guī)格型號(hào)應(yīng)相同。D粘貼牢度，方位準(zhǔn)確，不含氣泡。5、簡(jiǎn)述手持應(yīng)變儀的工作原理。 答：手持應(yīng)變儀的工作原理是：在標(biāo)距兩端沾結(jié)兩個(gè)腳標(biāo)，通過(guò)測(cè)量結(jié)構(gòu)變形前后兩個(gè)腳標(biāo)之間距離的改變，求得標(biāo) 距內(nèi)的平均應(yīng)變。6、簡(jiǎn)述手持應(yīng)變儀的操作步驟。答：操作步驟為： A 根據(jù)試驗(yàn)要求確定標(biāo)距，在標(biāo)距兩端沾結(jié)兩個(gè)腳標(biāo)。B 結(jié)構(gòu)變形前，用手持應(yīng)變儀先測(cè)讀一次。 C結(jié)構(gòu)變形后，再用手持應(yīng)變儀測(cè)讀。D變形前后的讀數(shù)差即為標(biāo)距兩端的相對(duì)位移，由此可求得標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變。7、角位移傳感器的工作原理。答：工作原理是以重力

32、作用線為參考，以感應(yīng)元件相對(duì)于重力線的某一狀態(tài)為初值。當(dāng)傳感器隨測(cè)量截面一起發(fā)生角 位移后，其感應(yīng)元件相對(duì)于重力線的狀態(tài)也隨之改變，把這個(gè)相應(yīng)的變化量用各種方法轉(zhuǎn)換成表盤讀數(shù)或各種電量。8、簡(jiǎn)述測(cè)振傳感器的根本原理。答：測(cè)振傳感器的根本原理為：由慣性質(zhì)量、阻尼和彈簧組成一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)，這個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)固定在振動(dòng)體上，與振動(dòng)體一起振動(dòng)，通過(guò)測(cè)量慣性質(zhì)量相對(duì)于傳感器外殼的運(yùn)動(dòng)，來(lái)獲得振動(dòng)體的振動(dòng)。9、什么是溫度補(bǔ)償？它的測(cè)量應(yīng)滿足哪些條件？答：在實(shí)際應(yīng)變測(cè)量時(shí)，如果試驗(yàn)中只需要測(cè)量試件受除溫度作用以外的荷載作用所產(chǎn)生的應(yīng)變，就應(yīng)該設(shè)法去除由 于溫度變化引起的應(yīng)變，這就是溫度補(bǔ)償。溫度補(bǔ)償需要在測(cè)量應(yīng)變時(shí)

33、，同時(shí)測(cè)量由溫度引起的應(yīng)變，以便在總應(yīng)變中消除由于溫度變化產(chǎn)生的影響，得到真正由于荷載作用引起的應(yīng)變。通常，在試件旁邊，與試件同樣的溫度環(huán)境 中，放置一與試件同樣材料的物體，這一物體只受溫度作用，它的應(yīng)變就代表試件由于溫度引起的應(yīng)變。還可以在試 件的零應(yīng)力部位布署應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，該測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變只受溫度影響、與荷載作用無(wú)關(guān)，該測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變也可以用于溫度補(bǔ)償。第四章結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)一、本章重點(diǎn)1、 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的試件設(shè)計(jì)科研性的試件設(shè)計(jì)應(yīng)包括試件形狀的設(shè)計(jì)、尺寸和數(shù)量確實(shí)定以及構(gòu)造措施的考慮，同時(shí) 必須滿足結(jié)構(gòu)和受力的邊界條件的要求。2、 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的模型設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)，除了必須 遵循試件設(shè)計(jì)的原那么與要求外，

34、結(jié)構(gòu)相似模型還應(yīng)嚴(yán)格按 照相似理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求模型與原型尺寸的幾何相似并保持一定的比例；要求模型與原型的材料相似或具有某種相 似關(guān)系；要求施加于模型的荷載按原型荷載的某一比例縮小或放大；要求確定模型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)過(guò)程中參與的物理量的相 似常數(shù)，并由此求得反映相似模型整個(gè)物理過(guò)程的相似條件。3、 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的荷載設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的荷載設(shè)計(jì)主要取決于試驗(yàn)的目的要求、試驗(yàn)對(duì)象的結(jié)構(gòu)形式、試件承受荷載的類 型和性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)所具有的加載條件等因素。它要求研究和考慮的問(wèn)題有試驗(yàn)設(shè)備和加載方法的選擇、試件 就位與加載方案確實(shí)定、試驗(yàn)荷載圖式的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)荷載裝置的設(shè)計(jì)以及試驗(yàn)荷載值的計(jì)算和加載制度的設(shè)計(jì)等。4、

35、 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的觀測(cè)設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，必須擬定測(cè)試方案。測(cè)試方案通常包括：A按整個(gè)試驗(yàn)的目的要求，確定試驗(yàn)測(cè)試的工程。B按確定的量測(cè)工程的要求，選擇測(cè)點(diǎn)位置。C選擇測(cè)試儀器和數(shù)據(jù)采集方法。5、 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的誤差控制在試驗(yàn)設(shè)計(jì)工作中必須對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的誤差加以控制，使之提高測(cè)試精度，保證試 驗(yàn)質(zhì)量。需要控制的誤差有：試件制作誤差、材料性能誤差、試件按照誤差、試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)加載誤差、儀器使用和 測(cè)試方法誤差等。二、本章難點(diǎn)1、模型的相似要求和相似常數(shù)模型需和原型結(jié)構(gòu)滿足相似要求，才能按相似條件由模型試驗(yàn)推算出原型結(jié)構(gòu)的相應(yīng)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果。模型的相似要求有：幾何相似、質(zhì)量相似、荷載相似、物理相似、

36、時(shí)間相似、邊界條件相似和初 始條件相似。應(yīng)熟記靜力、動(dòng)力試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷南嗨瞥?shù)之間的關(guān)系。2、試件就位型式的分類 按照結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)件在空間就位型式的不同， 可以有正位、 異位和原位試驗(yàn)等幾種方案。 正位試驗(yàn)指試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件是在實(shí)際工作狀態(tài)相一致的情況下進(jìn)行的試驗(yàn)。異位試驗(yàn)是在結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝位置與實(shí)際工作 狀態(tài)不一致的情況下進(jìn)行的試驗(yàn)，可分為反位試驗(yàn)和臥位試驗(yàn)。原位試驗(yàn)是為檢驗(yàn)已建結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)唯 一使用的方法，試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件在生產(chǎn)或施工現(xiàn)場(chǎng)處于實(shí)際工作的位置，它的支承情況、邊界條件和實(shí)際工作狀態(tài)完 全一致。3、等效荷載 指的是在它的作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件的控制截面和控制部位上能產(chǎn)生與原來(lái)荷載作用

37、時(shí)相同的某一作用效應(yīng)的 荷載。 采用等效荷載時(shí)，必須全面驗(yàn)算由于荷載圖式的改變對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造的各種影響。必要時(shí)應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件作局部加 強(qiáng)，或?qū)δ承﹨?shù)進(jìn)行修正。4、測(cè)點(diǎn)的選擇與布置在滿足試驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯?，測(cè)點(diǎn)宜少不宜多。任何一個(gè)測(cè)點(diǎn)的布置都應(yīng)該是有目的的，服從于結(jié)構(gòu)分析的需要。測(cè)點(diǎn)的位置必須有代表性。在最大值出現(xiàn)的部位上必須布置控制測(cè)點(diǎn)。為了保證測(cè)量數(shù)據(jù)的可信 度，還應(yīng)該布置一定數(shù)量的校核性測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)有利于試驗(yàn)時(shí)操作和測(cè)讀。三、名詞解釋1、幾何相似：指模型和原型結(jié)構(gòu)之間所有對(duì)應(yīng)局部尺寸成比例。2、荷載相似：指模型和原型在各對(duì)應(yīng)點(diǎn)所受的荷載方向一致，荷載大小成比例。3、初始條件相似：指初始狀態(tài)

38、下的初始幾何位置、質(zhì)點(diǎn)的位移、速度和加速度相似。4、異位試驗(yàn)：是在結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝位置與實(shí)際工作狀態(tài)不相一致的情況下進(jìn)行的試驗(yàn)。5、等效荷載：指結(jié)構(gòu)構(gòu)件的控制截面和控制部位上能產(chǎn)生與原來(lái)荷載作用時(shí)相同的某一作用效應(yīng)的荷載。6、試驗(yàn)加載制度：指結(jié)構(gòu)試驗(yàn)進(jìn)行期間荷載與加載時(shí)間的關(guān)系。7、控制測(cè)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)物的最大繞度和最大應(yīng)力等數(shù)據(jù)，通常是設(shè)計(jì)和試驗(yàn)工作者最感興趣的數(shù)據(jù)，因此在這些最大值出 現(xiàn)的部位上必須布置測(cè)量點(diǎn)位，稱之為控制測(cè)點(diǎn)。四、簡(jiǎn)答題1、在采集等效荷載加載時(shí)有哪些考前須知？ 答：采用等效荷載時(shí)，必須全面驗(yàn)算由于荷載圖式的改變對(duì)結(jié)構(gòu)造成的各種影響，必要時(shí)應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件作局部加強(qiáng)， 或?qū)δ承﹨?shù)進(jìn)行修

39、正。取彎矩等效時(shí)，需驗(yàn)算剪力對(duì)構(gòu)件的影響，同時(shí)要把采用等效荷載的試驗(yàn)結(jié)果所產(chǎn)生的誤差 控制在試驗(yàn)允許的范圍以內(nèi)。2、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的測(cè)試方案通常包括哪些內(nèi)容？ 答：測(cè)試方案通常包括以下幾個(gè)內(nèi)容： A 按整個(gè)試驗(yàn)的目的要求，確定試驗(yàn)測(cè)試的工程。 B 按確定的量測(cè)工程要求，選 擇測(cè)點(diǎn)位置。C選擇測(cè)試儀器和數(shù)據(jù)采集方法。3、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，對(duì)測(cè)試儀器的選擇有哪些要求？答：A在選擇儀器時(shí)，必須從試驗(yàn)實(shí)際需要出發(fā)，使所用儀器能很好地符合所需的精度要求，要防止盲目選用高準(zhǔn)確度和高靈敏度的精密儀器。B儀器的量程應(yīng)滿足最大變形和各種被測(cè)量的需要。C如果測(cè)點(diǎn)的數(shù)量很多而且測(cè)點(diǎn)又位于很高很遠(yuǎn)的部位，應(yīng)采用電測(cè)儀表進(jìn)行多

40、點(diǎn)測(cè)量或遠(yuǎn)距離測(cè)量。D選擇儀器必須考慮測(cè)讀的方便、快速、省時(shí)，必要時(shí)需采用巡回檢測(cè)和自動(dòng)記錄裝置。 E量測(cè)儀器的型號(hào)規(guī)格應(yīng)盡可能選用一樣的，種類愈少愈好。F動(dòng)測(cè)試驗(yàn)使用的儀表的線性范圍、頻響特性和相位特性要滿足試驗(yàn)量測(cè)的要求。4、采用什么方法可以減少混凝土試件制作誤差產(chǎn)生的影響？答：為減少試件制作誤差產(chǎn)生的影響，試驗(yàn)前必須量測(cè)試件主要受力區(qū)的實(shí)際外形尺寸，試驗(yàn)后翻開(kāi)混凝土實(shí)測(cè)主筋 位置和保護(hù)層厚度。5、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？答：A測(cè)點(diǎn)的位置必須有代表性。B為了保證測(cè)量數(shù)據(jù)的可信度，還應(yīng)布置一定數(shù)量的校核性測(cè)點(diǎn)。C測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)有利于試驗(yàn)時(shí)操作和測(cè)讀。D結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)中測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在

41、要求結(jié)構(gòu)反響的最大部位。E結(jié)構(gòu)地震模擬振動(dòng)臺(tái)整體結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)時(shí)，一般在結(jié)構(gòu)各樓層的樓面和屋面處布置加速度傳感器。6、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，儀表測(cè)讀應(yīng)注意哪些問(wèn)題？答：A結(jié)構(gòu)在試驗(yàn)加載前，應(yīng)在沒(méi)有外加荷載的條件下測(cè)讀儀表的初始讀數(shù)。B試驗(yàn)時(shí)，在每級(jí)荷載作用下，應(yīng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)量測(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形。C觀測(cè)時(shí)間一般選在載荷過(guò)程中的加載間歇時(shí)間內(nèi)，最好在每次加載完畢后的某一時(shí)間開(kāi)始按程序測(cè)讀一次，到加下一級(jí)荷載前， 再觀測(cè)一次讀數(shù)。D當(dāng)荷載維持較長(zhǎng)時(shí)間不變時(shí)，應(yīng)該按規(guī)定時(shí)間以后每隔36小時(shí)記錄讀數(shù)一次。 E每次記錄儀器讀數(shù)時(shí)，應(yīng)該同時(shí)記錄周圍環(huán)境的溫度。第五章結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)一、本章重點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)

42、靜力試驗(yàn)一般是指在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)對(duì)試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行平穩(wěn)的連續(xù)加載，荷載從零開(kāi)始一直加到結(jié)構(gòu)構(gòu) 件破壞或到達(dá)預(yù)定荷載，或是在短時(shí)間內(nèi)平穩(wěn)地施加假設(shè)干次預(yù)定的重復(fù)荷載后，再連續(xù)增加荷載直到結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞。2、加載制度 試驗(yàn)加載制度指的是試驗(yàn)進(jìn)行期間荷載的大小和方向與時(shí)間的關(guān)系。采用分級(jí)加載一方面可控制加載速 度，另一方面便于觀測(cè)結(jié)構(gòu)變形隨荷載變化的規(guī)律，了解結(jié)構(gòu)各個(gè)階段的工作性能。荷載分級(jí)大小和分級(jí)的多少，可 根據(jù)試驗(yàn)的目的、試驗(yàn)期間和結(jié)構(gòu)類型來(lái)確定。3、 受彎構(gòu)件的試驗(yàn)工程A 撓度的測(cè)量 梁的撓度值是試驗(yàn)數(shù)據(jù)中最能反映其總體工作性能的一項(xiàng)指標(biāo)，因?yàn)榱旱?任何部位的異常變形或局部破壞都將通過(guò)撓度或在撓度曲

43、線中反映出來(lái)。對(duì)于受彎構(gòu)件，最主要的是測(cè)定跨中最大撓 度值及撓度曲線。 B 應(yīng)變的測(cè)量 試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)測(cè)量由于彎曲產(chǎn)生的應(yīng)變，進(jìn)而得到應(yīng)力。一般在梁承受正負(fù)彎矩最 大的截面或彎矩有特變的截面上布置測(cè)點(diǎn)；對(duì)于變截面的梁，那么應(yīng)在抗彎控制截面上布置測(cè)點(diǎn)。有時(shí)，也需要在截面急驟變化的位置上設(shè)計(jì)測(cè)點(diǎn)。C裂縫的測(cè)量裂縫測(cè)量包括確定開(kāi)裂的位置和時(shí)間、描述裂縫的開(kāi)展和發(fā)布及測(cè)量裂縫的寬度和深度。在鋼筋混凝土梁試驗(yàn)時(shí)，經(jīng)常需要測(cè)定其抗裂性能，由此在要估計(jì)裂縫可能出現(xiàn)的截面或區(qū)域內(nèi)， 沿裂縫的垂直方向連續(xù)地或交替地布置測(cè)點(diǎn)，以便準(zhǔn)確地測(cè)量開(kāi)裂的發(fā)生，確定梁的抗裂性能。D 轉(zhuǎn)角和取率的測(cè)量轉(zhuǎn)角和取率是反映梁工作性能

44、的重要指標(biāo)。試驗(yàn)中常常要測(cè)量某些截面的轉(zhuǎn)角和曲率，如簡(jiǎn)支梁支座處的轉(zhuǎn)角、彎矩 最大處的曲率等。二、本章難點(diǎn)1、預(yù)載試驗(yàn) 在結(jié)構(gòu)進(jìn)行正式加載試驗(yàn)前，一般需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)載試驗(yàn)。預(yù)載的目的，首先是使結(jié)構(gòu)進(jìn)入正常的工 作狀態(tài)。其次，可以檢查現(xiàn)場(chǎng)的組織工作和人員情況，檢查全部試驗(yàn)裝置和荷載設(shè)備的可靠性，對(duì)整個(gè)試驗(yàn)起演習(xí)作 用。2、梁的彎曲變形 梁受力后，如下圖，支座1和支座2發(fā)生位移 1和厶2,離支座x處的撓度？(x)為總位移 (x) 減去由于支座位移引起在 x處的位移。可得和？( x)的計(jì)算式如下：？( x) = (x) - 1+ ( A 1- 2) x/L 當(dāng) 計(jì)算梁的跨中撓度時(shí)，令 x=L/2，

45、得？ ( L/2 ) =A ( L/2 ) -1/2 (A 1 + A 2)3、梁的撓度修正 試驗(yàn)時(shí)，結(jié)構(gòu)在自重和加載設(shè)備重等作用下的變形一般不能直接測(cè)量，要由試驗(yàn)得到的荷載與變形 的有關(guān)推算得到。荷載與撓度關(guān)系曲線如圖，從曲線的初始線性段外插計(jì)算自重和設(shè)備重作用下的撓度為：三、名詞解釋1、單調(diào)加載：是指荷載從零開(kāi)始，一直加到結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞的一次性連續(xù)加載方法。2、加載圖式：指的是試驗(yàn)荷載的空間布置。3、數(shù)據(jù)處理：指結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)后，對(duì)采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、換算、統(tǒng)計(jì)分析和歸納演繹，以得到代表結(jié)構(gòu)性能的 公式、圖像、表格、數(shù)學(xué)模型和數(shù)值。四、簡(jiǎn)答題1、結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)有什么特點(diǎn)？ 答：結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)中

46、，加載速度很慢，結(jié)構(gòu)變化也很慢，可以不考慮加速度引起的慣性力，不考慮由于加載速度快、 結(jié)構(gòu)變形快而產(chǎn)生的效應(yīng)。2、結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)正式加載試驗(yàn)前，為什么需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)載試驗(yàn)？預(yù)載時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？答：預(yù)載的目的包括： A使結(jié)構(gòu)進(jìn)入正常的工作狀態(tài)。B可以檢查現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)組織工作和人員情況，檢查全部試驗(yàn)裝置和荷載設(shè)備的可靠性， 對(duì)整個(gè)試驗(yàn)起演習(xí)作用。 C在整個(gè)試驗(yàn)加載過(guò)程中注意考慮結(jié)構(gòu)自重的影響，應(yīng)將其作為試驗(yàn)荷載的一局部。預(yù)載時(shí)應(yīng)注意：A預(yù)載試驗(yàn)所用的荷載一般是分級(jí)荷載的1 2倍。B預(yù)載時(shí)的加載值不宜超過(guò)該試件開(kāi)裂試驗(yàn)荷載計(jì)算值的 70%。3、受壓構(gòu)件的試驗(yàn)工程有哪些？ 答：受壓構(gòu)件的試驗(yàn)，一般是觀

47、測(cè)其破壞荷載、各級(jí)荷載下的側(cè)向位移值及變形曲線、控制截面或區(qū)域的應(yīng)力變化規(guī) 律以及裂縫開(kāi)展情況。4、足尺房屋結(jié)構(gòu)的整體破壞試驗(yàn)可以解決哪些問(wèn)題？ 答：通過(guò)足尺房屋結(jié)構(gòu)的整體破壞試驗(yàn)，人們能夠直接檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)物的變形能力，得出結(jié)構(gòu)破壞極限的標(biāo)準(zhǔn)；可以評(píng)價(jià) 試驗(yàn)結(jié)構(gòu)在特定方向、特定條件下的抗震能力，比擬直觀的對(duì)結(jié)構(gòu)的變形特征、內(nèi)力發(fā)布規(guī)律作出判斷；能比擬全面 地發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)造中的薄弱環(huán)節(jié)和構(gòu)造措施上存在的問(wèn)題，以及直接檢驗(yàn)對(duì)結(jié)構(gòu)所采取防震措施的效果。第六章結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)一、本章重點(diǎn)1、 結(jié)構(gòu)動(dòng)力荷載特性試驗(yàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力分析和抗震、隔振設(shè)計(jì)時(shí)，必須掌握動(dòng)荷載的特性。這些特性包括：作用力的大小、方向、頻

48、率及其作用規(guī)律等。根據(jù)不同的動(dòng)荷載，可以采用下述幾種試驗(yàn)方法測(cè)定其特性：A直接測(cè)定法：通過(guò)測(cè)定動(dòng)荷載本身參數(shù)以確定其特性。B間接測(cè)定法：在機(jī)器靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行結(jié)構(gòu)的靜力和動(dòng)力特性測(cè)定，確定出它的剛度、慣性矩、固有振動(dòng)頻率、阻尼比及簡(jiǎn)諧外力作用下的振幅。然后開(kāi)動(dòng)機(jī)器，用儀器記錄和測(cè)定 結(jié)構(gòu)的振動(dòng)情況，根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)確定機(jī)器振動(dòng)造成的振動(dòng)荷載。C比擬測(cè)定法：是比擬震源的承載結(jié)構(gòu)在荷載作用下的振動(dòng)情況和在待測(cè)震源作用下的振動(dòng)情況，得出荷載的特性數(shù)據(jù)。2、 結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)主要包括結(jié)構(gòu)的自振頻率、阻尼系數(shù)、振型等根本參數(shù)，也稱動(dòng)力特性參數(shù)或振動(dòng)模態(tài)參數(shù)。3、 結(jié)構(gòu)動(dòng)力反響試驗(yàn)生產(chǎn)和科研中提出的一些問(wèn)題，

49、 往往要求對(duì)結(jié)構(gòu)在實(shí)際動(dòng)荷載作用下的動(dòng)力反響進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定。 這種類型的試驗(yàn)，一般不需要考慮專門的加載裝置，而主要是選擇適宜的儀器和確定試驗(yàn)方法。4、結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn) 結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的目的是研究結(jié)構(gòu)在屢次重復(fù)荷載作用下的結(jié)構(gòu)性能及其變化規(guī)律，確定結(jié)構(gòu)疲勞破壞時(shí)的強(qiáng)度值和荷載重復(fù)作用的次數(shù)，也即是確定疲勞極限和疲勞壽命?？茖W(xué)研究性疲勞試驗(yàn)要求做以下內(nèi)容的試驗(yàn)：A測(cè)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開(kāi)裂荷載。B量測(cè)裂縫寬度、間距、發(fā)布形態(tài)及隨荷載重復(fù)次數(shù)的變化情況。C量測(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件撓度及其變化規(guī)律。D測(cè)定破壞荷載、疲勞壽命荷載重復(fù)作用次數(shù)及破壞特征。必要時(shí)，試驗(yàn)前尚需作鋼筋和混凝 土材料的疲勞試驗(yàn)。二、本章難點(diǎn)1、 結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性

50、試驗(yàn)是結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)的根本內(nèi)容。動(dòng)力特征參數(shù)由結(jié)構(gòu)形成、質(zhì)量布置、結(jié)構(gòu)剛度、材料性質(zhì)、構(gòu)造連接等因素決定，與外荷載無(wú)關(guān)。結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性可按結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的理論進(jìn)行計(jì)算。但由于實(shí)際結(jié)構(gòu)的組成、材料和連接因素，經(jīng)簡(jiǎn)化計(jì)算得到的理論數(shù)據(jù)往往會(huì)有一定誤差，對(duì)于結(jié)構(gòu)阻尼系數(shù)，一般只能通過(guò)試驗(yàn)來(lái)加以確定。 由此，結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)就成為動(dòng)力試驗(yàn)中一個(gè)極為重要的組成局部。2、 環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)法測(cè)量結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性建筑物的脈動(dòng)源是不規(guī)那么的，在隨機(jī)理論中稱之為隨機(jī)過(guò)程，它無(wú)法用一確定的時(shí)間函數(shù)描述。建筑物的脈動(dòng)有一個(gè)重要性質(zhì)，即它明顯反映出建筑物的固有頻率和自振特性。隨機(jī)振動(dòng)過(guò)程 是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，每重復(fù)一次所取得的每一個(gè)

51、樣本都是不同的，所以，一般隨機(jī)振動(dòng)特性應(yīng)從全部事件的統(tǒng)計(jì)特性 的研究中得出，并且必須認(rèn)為這種隨機(jī)過(guò)程是各態(tài)歷經(jīng)的平穩(wěn)過(guò)程。三、名詞解釋1、振型：指結(jié)構(gòu)在對(duì)應(yīng)某一固有頻率下的一個(gè)不變的振動(dòng)形式。2、結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)：指研究結(jié)構(gòu)在屢次重復(fù)或反復(fù)荷載作用下的結(jié)構(gòu)性能及其變化規(guī)律的試驗(yàn)。3、結(jié)構(gòu)動(dòng)力系數(shù)：指動(dòng)撓度與靜撓度的比值。四、簡(jiǎn)答題1、建筑物承受的動(dòng)力荷載有哪幾種？答：建筑物承受的動(dòng)力荷載包括：A地震作用。B機(jī)械設(shè)備振動(dòng)和沖擊荷載。C高層建筑和高聳構(gòu)筑物的反派。D環(huán)境振動(dòng)。E爆炸引起的振動(dòng)。2、建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)的主要內(nèi)容是什么？答：建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)的主要內(nèi)容有：A測(cè)定動(dòng)力荷載或震源的特性，即測(cè)定引起

52、振動(dòng)的作用力的大小、作用方向、作用頻率及其規(guī)律。B測(cè)定結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性， 包括結(jié)構(gòu)的自振頻率、 阻尼比和振型。C測(cè)定結(jié)構(gòu)在動(dòng)力荷載作用下的反響， 包括位移、速度、加速度、動(dòng)應(yīng)力、動(dòng)力系數(shù)等。3、如何探測(cè)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的主振源？答：可以提高以下試驗(yàn)方法來(lái)探測(cè)主振源：A當(dāng)在工業(yè)廠房?jī)?nèi)有多臺(tái)振動(dòng)機(jī)械設(shè)備時(shí)，可以逐個(gè)開(kāi)動(dòng)，觀察結(jié)構(gòu)在每一個(gè)振源影響下的振動(dòng)情況，從中找出主振源。B分析實(shí)測(cè)振動(dòng)波形， 按照不同振源將會(huì)引起規(guī)律不同的強(qiáng)迫振動(dòng)這一特點(diǎn)，可以間接判斷振源的某些性質(zhì)，作為探測(cè)主振源的參考依據(jù)。C分析結(jié)構(gòu)的頻率，可以作為進(jìn)一步判斷主振源的依據(jù)。4、根據(jù)不同的動(dòng)荷載，有哪些方面可以測(cè)定其結(jié)構(gòu)上的動(dòng)力荷載特性？

53、答：可以采用以下方法測(cè)定其結(jié)構(gòu)上的動(dòng)力荷載特性：A直接測(cè)定法：通過(guò)測(cè)定動(dòng)荷載本身參數(shù)以確定其特性。B間接測(cè)定法 : 在機(jī)器靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行結(jié)構(gòu)的靜力和動(dòng)力特性測(cè)定，確定出它的剛度、慣性矩、固有振動(dòng)頻率、阻尼以及 簡(jiǎn)諧外力作用下的振幅。然后開(kāi)動(dòng)機(jī)器，用儀器記錄和測(cè)定結(jié)構(gòu)的振動(dòng)情況，根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)確定機(jī)器振動(dòng)造成的振 動(dòng)荷載。C比擬測(cè)定法：是比擬振源的承載結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下的振動(dòng)情況和在待測(cè)振源作用下的振動(dòng)情況，得出 荷載的特性數(shù)據(jù)。5、結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的內(nèi)容有哪些？答：結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)的內(nèi)容有：A測(cè)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開(kāi)裂荷載。B量測(cè)裂縫寬度、間距、分布形態(tài)及隨荷載重復(fù)次數(shù)的變化情況。C量測(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件撓度及其變化規(guī)

54、律。D測(cè)定破壞荷載、疲勞壽命及破壞特性。6、簡(jiǎn)述自由振動(dòng)法測(cè)量結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的根本原理？答：自由振動(dòng)法測(cè)量結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的根本原理包括：A結(jié)構(gòu)自振頻率的測(cè)量： 采用初位移或初速度的突卸荷載或突加荷載的方法，可使結(jié)構(gòu)受一沖擊荷載作用而產(chǎn)生自由振動(dòng)。在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，可利用反沖激振器對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沖擊荷載。通 過(guò)量測(cè)儀器的記錄，得到結(jié)構(gòu)的有阻尼自由振動(dòng)曲線后，在振動(dòng)曲線上，可以根據(jù)時(shí)間坐標(biāo)，量取振動(dòng)波形的周期， 由此求得結(jié)構(gòu)的自振頻率。 B結(jié)構(gòu)阻尼測(cè)量：由實(shí)測(cè)振動(dòng)圖形所得到的振幅變化來(lái)確定阻尼比。試驗(yàn)實(shí)測(cè)得到的有阻尼自由振動(dòng)波形圖有時(shí)沒(méi)有零線，測(cè)量結(jié)構(gòu)阻尼時(shí)，可采用峰-峰幅值，比擬簡(jiǎn)單、正確。C振型測(cè)量：在結(jié)

55、構(gòu)某一固有頻率下，結(jié)構(gòu)振動(dòng)時(shí)各點(diǎn)的位移呈現(xiàn)出一定比例關(guān)系，沿結(jié)構(gòu)點(diǎn)將位移連接起來(lái)可形成一定形狀的曲線，即結(jié)構(gòu)在對(duì) 應(yīng)某一固有頻率下的一個(gè)不變的振動(dòng)形式，稱為對(duì)應(yīng)該頻率時(shí)的振型。用自由振動(dòng)法一般只能測(cè)得結(jié)構(gòu)的一階振型。第七章結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)一、本章重點(diǎn)1、低周反復(fù)加載試驗(yàn) 又稱偽靜力試驗(yàn)或靜力試驗(yàn)，一般給試驗(yàn)對(duì)象施加低周反復(fù)作用的力或位移，來(lái)模擬地震對(duì)結(jié) 構(gòu)的作用，并評(píng)定結(jié)構(gòu)的抗震性能和能力。這種試驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)是在試驗(yàn)過(guò)程中可以隨時(shí)停下來(lái)觀察試件的開(kāi)裂 和破壞狀態(tài)，檢驗(yàn)校核試驗(yàn)數(shù)據(jù)和儀器工作情況，并可根據(jù)試驗(yàn)需要改變加載歷程。 低周反復(fù)加載試驗(yàn)的缺乏之 處在于：試驗(yàn)的加載歷程是研究者預(yù)先主觀確定的，

56、與實(shí)際地震作用歷程無(wú)關(guān)。另外，由于加載周期長(zhǎng)，不能反映實(shí) 際地震作用時(shí)應(yīng)變速率的影響。2、擬動(dòng)力試驗(yàn) 又稱偽動(dòng)力試驗(yàn)或計(jì)算機(jī)加載器聯(lián)機(jī)試驗(yàn)。試驗(yàn)加載可按輸入地面運(yùn)動(dòng)加速度時(shí)程，由計(jì)算機(jī)求得結(jié) 構(gòu)的位移時(shí)程，控制加載器施加荷載。它是一種對(duì)結(jié)構(gòu)邊分析邊試驗(yàn)的抗震研究方法。通過(guò)擬動(dòng)力試驗(yàn)，可研究結(jié)構(gòu) 的恢復(fù)力特性、結(jié)構(gòu)的加速度反響和位移反響、結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂、屈服和破壞全過(guò)程。 擬動(dòng)力試驗(yàn)具有以下特點(diǎn)： A 擬 動(dòng)力試驗(yàn)在整個(gè)數(shù)值分析過(guò)程中不需要對(duì)結(jié)構(gòu)的恢復(fù)力特性作任何的假設(shè)，這對(duì)于分析結(jié)構(gòu)彈塑性階段的性能特別有 利。對(duì)于恢復(fù)力特性比擬復(fù)雜的結(jié)構(gòu)， 可以根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來(lái)再現(xiàn)實(shí)際的地震反響。 B 由于擬動(dòng)力試驗(yàn)加載的時(shí)間周期可 以刻設(shè)置得較長(zhǎng)，為此，同樣有條件給試驗(yàn)者以足夠的時(shí)間來(lái)觀測(cè)結(jié)構(gòu)性能變化和受損破壞的過(guò)程，從而獲得比擬詳 盡的數(shù)據(jù)資料。 C 由于擬動(dòng)力的加載器作用力大， 可進(jìn)行大比例尺試件的模擬地震試驗(yàn)， 從而彌補(bǔ)了模擬地震振動(dòng)臺(tái)試 驗(yàn)時(shí)，小比例尺模型的尺寸效應(yīng)，并能較好地反映結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求。 擬動(dòng)力試驗(yàn)也有其缺乏之處。首先，擬動(dòng)力試 驗(yàn)不能反映實(shí)際地震作用時(shí)材料應(yīng)變速率的影響；擬動(dòng)力試驗(yàn)只能通過(guò)單個(gè)或幾個(gè)加載器對(duì)試件加載，不能完全模擬