建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)考點(diǎn)整理

1、一、填空、判斷、選擇1建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的分類：1）按荷載性質(zhì)分：靜載與動(dòng)力試驗(yàn)；（1）靜載試驗(yàn)的分類目的、加載方式方法、各個(gè)階段A. 一般靜載試驗(yàn)（單調(diào)加載）B. 偽靜力試驗(yàn)（低周反復(fù)加載）（2） 動(dòng)力試驗(yàn)：動(dòng)力特性測(cè)試、擬動(dòng)力試驗(yàn)、抗震試驗(yàn)（地震模擬振動(dòng)臺(tái)）、疲勞試驗(yàn)2）按試驗(yàn)對(duì)象的性質(zhì)分：原型（真型）與模型試驗(yàn)。 原型與模型均可統(tǒng)稱一一試件3）按試驗(yàn)?zāi)康姆郑貉芯颗c檢驗(yàn)性試驗(yàn)；（1 ）科研研究性試驗(yàn)：對(duì)象一一模型，需要設(shè)計(jì)制作，具有探索性、發(fā)展性等。（2 ）生產(chǎn)檢驗(yàn)性試驗(yàn)：對(duì)象 一一原型，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)、構(gòu)件，評(píng)定其質(zhì)量及工作性能。2、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的一般過程（簡答）（1）、試驗(yàn)階段劃分：主要工作環(huán)節(jié)答：結(jié)

2、構(gòu)試驗(yàn)包括結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)準(zhǔn)備、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)實(shí)施和結(jié)構(gòu)試驗(yàn)分析等主要環(huán)節(jié)。（2）、試驗(yàn)（規(guī)劃）設(shè)計(jì)的內(nèi)容：答：結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：試件設(shè)計(jì)、試件加載設(shè)計(jì)、試驗(yàn)觀測(cè)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)誤差控制措 施、試驗(yàn)安全措施等。3、建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的方法、技術(shù)手段和具體過程。（1 ）、以規(guī)范為依據(jù)、試驗(yàn)人員、儀器設(shè)備、計(jì)算分析總結(jié)A、 根據(jù)需要驗(yàn)證的理論計(jì)算（或假設(shè)）：各種方案t設(shè)計(jì)、制作試件（試驗(yàn)對(duì)象）7施加荷載（試件、加載設(shè)備安裝，）7量測(cè)儀器標(biāo)定調(diào)試、安裝t試驗(yàn)實(shí)施t數(shù)據(jù)信號(hào)分析及結(jié)論報(bào)告。B、根據(jù)需檢測(cè)的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件：試件（試驗(yàn)對(duì)象）資料收集，準(zhǔn)備t各種方案設(shè)計(jì)t施加荷 載（試件、加載設(shè)備安裝，）t量測(cè)儀器標(biāo)

3、定調(diào)試、安裝T試驗(yàn)實(shí)施T數(shù)據(jù)信號(hào)分析及結(jié)論 報(bào)告。（2） 、結(jié)構(gòu)質(zhì)量與承載力決定結(jié)構(gòu)工作性能。工作性能參數(shù)涉及：強(qiáng)度、剛度、抗裂度（3） 、以測(cè)試結(jié)構(gòu)正常工作破壞狀態(tài)來判明結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能，研究結(jié)構(gòu)工作性能， 檢驗(yàn) 是否滿足設(shè)計(jì)使用要求。 、生產(chǎn)性試驗(yàn)：結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工通過試驗(yàn)進(jìn)行鑒定；工程改建加固，通過試驗(yàn)判別實(shí)際承載能力處理；工程事故，通過試驗(yàn)鑒定提供技術(shù)根據(jù)；已建結(jié)構(gòu)的可靠性檢驗(yàn) ，通過試驗(yàn)推斷和估計(jì)結(jié)構(gòu)的剩 余壽命；鑒定預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)品質(zhì)量；4、應(yīng)力、應(yīng)變、位移、撓度之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)試驗(yàn)測(cè)量思路： 應(yīng)先考慮整體問題、后考慮局部，即先大后小。（1）反映結(jié)構(gòu)整體（宏觀）變形剛度問題：位移、撓度

4、；（2）反映結(jié)構(gòu)局部（微觀）受力強(qiáng)度問題：應(yīng)力、應(yīng)變；（3） 重點(diǎn)關(guān)注普通碳素結(jié)構(gòu)鋼材料彈性模量E （ Pa、MPa、）、剪切模量 G （Pa、MPa、） 及泊松比卩（量綱）。5、電阻應(yīng)變測(cè)量（1）電阻應(yīng)變片工作原理及主要性能指標(biāo)（3項(xiàng)），即這種金屬絲的電阻值電阻應(yīng)變計(jì)的工作原理是利用某種金屬絲導(dǎo)體的“應(yīng)變電阻效應(yīng)”隨著其機(jī)械變形而變化的物理特性。其電阻值與其長度和截面面積的關(guān)系如R = 。當(dāng)A金屬絲受力而變形(伸長或縮短)時(shí)，其長度，截面積和電阻率都將發(fā)生變化。電阻應(yīng)變計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)如下： 、電阻值R, 般應(yīng)變儀均按120 Q設(shè)計(jì)，應(yīng)變計(jì)的電阻值一般也為120Q ; 、標(biāo)距I ,即敏感柵的

5、有效長度。 用應(yīng)變計(jì)測(cè)得的應(yīng)變值是整個(gè)標(biāo)距范圍的名義平均應(yīng)變， 應(yīng)根據(jù)試件測(cè)點(diǎn)處應(yīng)變梯度的大小來選擇應(yīng)變計(jì)的標(biāo)距。 、靈敏系數(shù)K,表示單位應(yīng)變引起應(yīng)變計(jì)的電阻變化(靈敏系數(shù)越大，單位應(yīng)變引起的電 阻變化就越大)。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)，如不一致時(shí)，應(yīng) 對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正。(2 )電阻應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)組成(3) 應(yīng)變片與應(yīng)變儀的靈敏系數(shù) K :表示單位應(yīng)變引起應(yīng)變計(jì)的電阻變化，靈敏系數(shù)越大， 單位應(yīng)變引起的電阻變化就越大。(4) 惠斯登電橋橋路、各種橋路特性：(a)四分之一橋，(b)半橋(e、f)全橋，多點(diǎn)測(cè) 量用四分之一橋，泊松比 二播；縱BBRF7RF3RR- DRXR

6、r ZWC0 _C0C0C、/F儀F儀f儀RRDDDDi(a).i(b). i(e)i(f)對(duì)臂相加、鄰臂相減£ r = £ 1 -£ 2 + £ 3 -£ 4B、利用加減特性可以解決溫度補(bǔ)償、提高測(cè)量靈敏度、達(dá)到不同的量測(cè)目的 不同性質(zhì)的應(yīng)力C、讀數(shù)值與實(shí)測(cè)值區(qū)分6、電阻應(yīng)變測(cè)量中溫度效應(yīng)、如何消除溫度效答：電阻應(yīng)變片一般是由金屬材料制成，它的阻值隨著溫度的變化也將產(chǎn)生變化。于試件和電阻應(yīng)變片的熱膨脹系數(shù)不同，從而會(huì)使電阻片的阻值發(fā)生變化。實(shí)際測(cè)量時(shí)溫度變化引起的電阻變化是客觀存在的，但可以通過溫度補(bǔ)償電路減小測(cè)量造成的誤差7、電阻應(yīng)變測(cè)量中

7、何為多點(diǎn)測(cè)量？8、鋼筋受拉時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變、彈性模量 等強(qiáng)度梁在離梁端某一距離的撓度計(jì)算：PL213f (Xj-L)2 Jbh32EJ12A、各種接橋方式，橋臂系數(shù),£ 1E及泊松比測(cè)試計(jì)算方法4(cm )(如可以求另外，由等強(qiáng)度梁截面的應(yīng)力計(jì)算：MxPX6PX(T x2二2Wbxh2bxh26三點(diǎn)撓度應(yīng)變計(jì)的應(yīng)變值計(jì)算:4hf£ 2lh梁片的平均厚度 ;l三點(diǎn)撓度應(yīng)變計(jì)的跨度(1=100 mm)f千分表的讀數(shù)差泊松比橫，理論應(yīng)變x縱E二、判斷題1 引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)的各種震源(1 )固定震源：如機(jī)床設(shè)備(2) 移動(dòng)震源：交通工具(3 )特殊震源：爆炸、地震等2、結(jié)構(gòu)的振動(dòng)方式：周期

8、與非周期、沖擊振動(dòng)，單一振動(dòng)與復(fù)雜振動(dòng)(幾種振動(dòng)疊加，如：拍現(xiàn)象)，簡諧振動(dòng),隨機(jī)振動(dòng)，脈沖振動(dòng)。3、結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)，實(shí)測(cè)時(shí)使用的激振方法？多自由度結(jié)構(gòu)體系的自振。結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)：梁的自振頻率；對(duì)數(shù)衰減系數(shù)；阻尼比。Th自振頻率f自=h ( N :周期個(gè)數(shù)；Th : N個(gè)周期的時(shí)間) N圓頻率，= 2二12兀 f自=-T對(duì)數(shù)衰減系數(shù) =- HAn ；阻尼比:k An棟2兀A 第n個(gè)波的峰值；An .k第n+k個(gè)波的峰值。結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性實(shí)驗(yàn)的方法主要有 人工激振法和環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)法(脈動(dòng)法)。人工激振法又分為自由振動(dòng)法和強(qiáng)迫振動(dòng)法 。4、偽靜力試驗(yàn)(低周反復(fù)加載)的各種加載制度？(1).控制位移

9、法(最常用)有變幅、等幅、混合加載，循環(huán)次數(shù)不同等(2 )控制力加載法：此法不易控制，易使結(jié)構(gòu)破壞(3) 、低周反復(fù)加載試驗(yàn)有哪些優(yōu)點(diǎn)和不足？答：低周反復(fù)加載試驗(yàn)的三個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是：1)試驗(yàn)設(shè)備比較簡單；2)加載歷程可人為控制，并可按需要加以改變或修正；3)在試驗(yàn)的過程中，可以停下來觀察結(jié)構(gòu)的開裂和破壞狀態(tài)，便于檢驗(yàn)、校核試驗(yàn)數(shù)據(jù)和儀器設(shè)備工作情況。低周反復(fù)加載試驗(yàn)的不足是由于對(duì)稱的、有規(guī)律的低周反復(fù)加載與某一次確定性的非線性地震相差甚遠(yuǎn)，不能反映應(yīng)變速率對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，所以無法再現(xiàn)真實(shí)地震的狀況。5、振動(dòng)臺(tái)抗震試驗(yàn)、擬動(dòng)力試驗(yàn)、偽靜力試驗(yàn)的特點(diǎn)與區(qū)別擬動(dòng)力試驗(yàn)與振動(dòng)臺(tái)抗震試驗(yàn)弱點(diǎn)：前者按步驟進(jìn)行

10、、 無法實(shí)時(shí)再現(xiàn)模擬地震作用；后者無足夠的時(shí)間觀測(cè)結(jié)構(gòu)性能變化和受損破壞的過程。6、靜載試驗(yàn)中常用的加載方法，根據(jù)荷載作用性質(zhì)特點(diǎn)，會(huì)根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)類型情況選擇應(yīng)用。液壓加載.、重力直接加載 、機(jī)械力加載、氣壓加載的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)：重力直接加載法：優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)用的重物容易取得，并可重復(fù)使用；缺點(diǎn)是加載過程中需要 花費(fèi)較大的勞動(dòng)力。液壓加載法：最大的優(yōu)點(diǎn)是利用液壓加載器（千斤頂）產(chǎn)生較大的荷載，試驗(yàn)操作安全方 便。機(jī)械力加載法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，容易實(shí)現(xiàn)，容易改變荷載作用的方向； 缺點(diǎn)是荷載值不大，當(dāng)結(jié)構(gòu)在荷載作用下變形時(shí)，會(huì)引起荷載值的改變。氣壓加載法的優(yōu)點(diǎn)是加載卸載方便，壓力穩(wěn)定，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)受載面無

11、法觀測(cè)。動(dòng)力參數(shù)試驗(yàn)中動(dòng)力加載方法有：初位移加載法、初速度加載法、反沖激振法。7、工程結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)中，試驗(yàn)荷載系統(tǒng)必須滿足的基本要求是什么？答：（1）符合試件受力方式和邊界條件的要求，以確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確。（2）加載值穩(wěn)定，不受試驗(yàn)環(huán)境或結(jié)構(gòu)變形的影響，相對(duì)誤差不超過土5%,以保證測(cè)試的準(zhǔn)確度。（3）加載設(shè)備應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，并有足夠的安全儲(chǔ)備。（4 ）應(yīng)能方便調(diào)節(jié)和分級(jí)加（卸）載，以便控制加（卸）載速率。（5 ）盡可能構(gòu)造簡單，裝拆方便，適用性強(qiáng)，能滿足多種試驗(yàn)要 求。8簡要說明結(jié)構(gòu)試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置原則。（簡答）（1）在滿足試驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯?，測(cè)點(diǎn)宜少不宜多；（2）測(cè)點(diǎn)位置要有代表性，以便與計(jì)算和

12、分析；（3）為保證測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性，還應(yīng)該布置一定數(shù)量的校核測(cè)點(diǎn)；（4）測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)有利于實(shí)驗(yàn)時(shí)操作和測(cè)讀。9、不同尺寸簡支梁、板的受彎試驗(yàn)的測(cè)點(diǎn)布置要求，柱？在實(shí)驗(yàn)時(shí)由于荷載的作用，簡支梁兩端支座會(huì)有沉降，致使梁產(chǎn)生剛性位移，因此，如果跨中的撓度是相對(duì)于地面進(jìn)行測(cè)定的話，則必須測(cè)定梁兩端相對(duì)于同一地面的沉陷值，所以最 少布置三個(gè)測(cè)點(diǎn)。對(duì)于跨度較大的梁，為了保證測(cè)量結(jié)果的可靠性，并求得梁在變形后的彈性撓度曲線，則相應(yīng)的增加5-7個(gè)測(cè)點(diǎn)，并沿梁的跨間對(duì)稱布置，對(duì)于寬度較大的梁，必要時(shí)應(yīng)考慮在截面的兩側(cè)布置測(cè)點(diǎn)。由于寬度較大的單向板，一般均需在板寬的兩側(cè)布點(diǎn)， 當(dāng)有縱肋的情況下，撓度測(cè)點(diǎn)課按測(cè)量梁

13、的撓度的原則布置于肋下。對(duì)于肋形板的局部撓度，則可相對(duì)于板肋來進(jìn)行測(cè)定。10、等強(qiáng)鋼梁構(gòu)件在某一截面位置上下表面分別貼有應(yīng)變片，如何測(cè)量鋼梁應(yīng)變？電阻應(yīng)變片的工作原理是利用某種金屬絲導(dǎo)體的“應(yīng)變電阻效應(yīng)”，即這種金屬絲的電阻值隨著其機(jī)械變形而變化的物理特性。其電阻值與其長度和截面面積的關(guān)系如R = 丄。當(dāng)A金屬絲受力而變形（伸長或縮短）時(shí)，其長度，截面積和電阻率都將發(fā)生變化。當(dāng)?shù)葟?qiáng)梁受 荷載作用時(shí)，發(fā)生彎曲，貼在等強(qiáng)梁上部和下部的應(yīng)變片被拉伸或壓縮，導(dǎo)致其電阻值變化，并且直接可從應(yīng)變儀上讀出應(yīng)變值。11、靜力試驗(yàn)結(jié)構(gòu)變形測(cè)量，位移測(cè)點(diǎn)布置如何選擇基準(zhǔn)。位移、撓度聯(lián)系與區(qū)別？基準(zhǔn)應(yīng)不受加載過程中

14、結(jié)構(gòu)支座沉降變形的影響；相對(duì)與絕對(duì)靜止問題。為了測(cè)得簡支梁的撓度，在實(shí)驗(yàn)時(shí)由于荷載的作用，簡支梁兩端支座會(huì)有沉降，致使梁產(chǎn)生剛性位移，因此, 如果跨中的撓度是相對(duì)于地面進(jìn)行測(cè)定的話，則必須測(cè)定梁兩端相對(duì)于同一地面的沉陷值， 所以最少布置三個(gè)測(cè)點(diǎn)。12、 根據(jù)測(cè)量對(duì)象、要求選擇百分表、千分表、游標(biāo)卡尺測(cè)量長度時(shí)，它們的最小刻度值和 測(cè)量結(jié)果單位。百分表：0.01mm ;千分表：0.001mm ;游標(biāo)卡尺：0.02mm ；測(cè)量結(jié)果單位 均是mm。13、常用無損檢測(cè)方法（1） 回彈法：原理及適用范圍、混凝土回彈儀、碳化問題、測(cè)區(qū)與測(cè)點(diǎn)。限于混凝土表面 強(qiáng)度、受操作、碳化影響大。（2）超聲法：原理及適

15、用范圍、儀器與換能器，聲時(shí)、波速、波形、頻率?？煞从辰Y(jié)構(gòu)內(nèi)部，但波速受材料品種、級(jí)配等影響大。（3 ）超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度原理及應(yīng)用依據(jù)專用、地區(qū)或統(tǒng)一的關(guān)系曲線推定混凝土強(qiáng)度；先超聲再回彈測(cè)試，避免彈擊點(diǎn)變形影響。14、 破損、半破損檢測(cè)方法：鉆芯取樣法（半破損，多用）、拔出法（破損，少用）。三、選擇 1.動(dòng)力與靜力試驗(yàn)中常用的加載方法（1）動(dòng)力：沖擊（慣性力）振動(dòng)一初速度法、張拉釋放一初位移法、反沖振動(dòng)法；強(qiáng)拍振 動(dòng)與自由加載法、環(huán)境隨機(jī)振動(dòng)（脈動(dòng)法）古建筑試驗(yàn)研究常采用環(huán)境隨機(jī)激振法（有對(duì)結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生影響優(yōu)點(diǎn)）。（2） 靜力重力、液壓、機(jī)械力、氣壓加載法。（具體內(nèi)容見前面）2 小質(zhì)

16、量結(jié)構(gòu)構(gòu)件動(dòng)力特性參數(shù)測(cè)量時(shí)測(cè)點(diǎn)布置注意點(diǎn)。結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)：取決于結(jié)構(gòu)構(gòu)造形式、質(zhì)量布置、剛度、材料等自身因素。是結(jié)構(gòu)固有 的。測(cè)點(diǎn)布置注意點(diǎn)： 避免節(jié)點(diǎn)、易產(chǎn)生局部振動(dòng)、拾振器質(zhì)量遠(yuǎn)小于被測(cè)結(jié)構(gòu)。3. 加載設(shè)備、測(cè)量儀器的標(biāo)定、校準(zhǔn)；4. 測(cè)量儀器設(shè)備使用：量程選擇、刻度與精度、靈敏度、線性、動(dòng)態(tài)范圍千斤頂、稱的量程；儀表設(shè)備有起始、終端死區(qū)，且非線性，避免使用5. 誤差分類：系統(tǒng)、隨機(jī)、偶然誤差5. 了解振動(dòng)阻尼比與阻尼系數(shù)，衰減系數(shù)的關(guān)系。對(duì)數(shù)衰減系數(shù)，二丄作；阻尼比:k An伙2兀6. 應(yīng)變應(yīng)力測(cè)量中的標(biāo)距選擇 機(jī)測(cè)與電測(cè)、混凝土、鋼材、 手持應(yīng)變儀（實(shí)為利用百分表、千分表） 機(jī)測(cè)標(biāo)距 電阻應(yīng)變議電測(cè)法一一應(yīng)變片標(biāo)距 四、復(fù)習(xí)三個(gè)實(shí)驗(yàn)1、機(jī)測(cè)法測(cè)應(yīng)變；電測(cè)法測(cè)應(yīng)變;機(jī)測(cè):J -L)2J*34(cm )等強(qiáng)度梁截面的應(yīng)力