建筑結構試驗題目期末考試答案整理匯總

1、1什么是生產(chǎn)性試驗？一般常用來解決什么問題?概念：有直接的生產(chǎn)目的，是以實際建筑物或結構構件為試驗鑒定的對象，經(jīng)過試驗對具體結構做出正確的技術論斷的試驗。一般用來解決的問題有：1.結構的設計和施工通過試驗進行鑒定2.工程改建或加固，通過試驗判斷具體結構的實際承載能力3.處理工程事故，通過試驗鑒定提供技術根據(jù)4.已建結構的可靠性檢驗、通過試驗推斷和估計結構的剩余壽命5.鑒定預制構件產(chǎn)品的質(zhì)量2什么是科研性試驗？一般常用來解決什么問題？概念：目的為驗證結構設計計算的各種假定，通過制訂各種設計規(guī)范，發(fā)展新的設計理論，改進設計計算方法，為發(fā)展和推廣新結構新材料及新工藝提供理論與實踐的經(jīng)驗。一般用來解決

2、的問題有：1.驗證結構計算的假定2.為制訂設計規(guī)范提供依據(jù)3.為發(fā)展和推廣新結構新材料與新工藝提供實踐經(jīng)驗3什么是真型試驗？模型試驗？特點是什么？真型試驗：實驗對象為實際結構（實物）或者按實物結構足尺復制的結構或構件的實驗。特點：完全反應實際結構受力特性，實驗結論可靠，費用高，加載難度大，周期長。模型試驗：實驗對象為仿照真型（真實結構）并按一定比例關系復制圍城的實驗代表物，它具有實際結構的全部或部分特征，但尺寸卻可比真型小得多的縮尺結構的實驗。特點：實驗方便，多試件，多參數(shù)，嚴格的相似條件較難實現(xiàn)，有尺寸相應。4什么是結構靜力試驗？特點是什么？概念：是結構試驗中最常見的基本實驗，因為大部分建筑

3、結構在工作時所承受的是靜力荷載，從零加載到結構破壞，在不長的時間內(nèi)完成實驗的加載的全過程，稱為結構靜力單調(diào)加載實驗。特點：加載設備簡單，實驗觀測方便，不能反應應變速率對結構的影響。5什么是尺寸效應？模型尺寸減小，強度略有所提高的現(xiàn)象。6什么是正交試驗設計法？何為主要因子和水平數(shù)？正交表的兩個性質(zhì)是什么？概念：能在很多的實驗條件中選出代表性強的少數(shù)實驗條件，并能通過這較少次數(shù)實驗條件，推斷找到最好的生產(chǎn)條件，同時還可以作進一步的分析的方法。主要因子：對實驗結果可能有影響的，而且在實驗中提出了明確的條件加以對比的因素。水平數(shù)：每個因子安排若干不同狀態(tài)的實驗點正交表的兩個性質(zhì)：1.表中任意一列，其所

4、含各種水平的個數(shù)都相同2.表中任何兩列，所有各種可能的數(shù)對出現(xiàn)的次數(shù)都相同。7什么是相似常數(shù)？什么是相似條件？相似常數(shù)和相似條件的關系？相似常數(shù)：模型的物理量與真型對應物理量的比例常數(shù)。相似條件：模型設計參與的各物理量的相似常數(shù)之間所應滿足的一定關系。關系：相似條件決定相似常數(shù)之間的關系，相似常數(shù)反映相似條件。8確定相似條件的兩種方法，方程式分析法和量綱分析法的適用特點？兩種方法：方程式分析法和量綱分析法。方程式分析法的適用特點：已知研究對象參與各參數(shù)與物理量之間的函數(shù)關系式，并可以用明確的數(shù)學方程式表達時可以采用。量綱分析法的適用特點：當研究對象不能用明確的方程式來描述研究各參數(shù)和物理量之間

5、的函數(shù)關系時，可以采用。9模型設計的三個基本量綱是什么？長度，時間，力。10模型靜力試驗為什么會產(chǎn)生材料容重不足？如何解決？or=a原因：假設模型與真型結構的應力相等，即明p即5仃=1J/一一一一一一一一一一.由上式可見，模型材料和真型材料的容重關系很難實現(xiàn)。解決方法：一般采用人工質(zhì)量模擬的方法，即在模型結構上增加荷載，來彌補材料容重的不足。11模型動力試驗為什么會產(chǎn)生重力失真，如何解決？原因：模型試驗中，材料彈性模量、密度，幾何尺寸和重力加速度等物理量之間的關系為：5, <1，£；<Ep0>PP難實現(xiàn)S=1/Sf解決方法：若材料相同，卷1,在動力試驗模型中在模型上

6、附加適當分布質(zhì)量,也可采用高密度材料來增加結構上有效的模型密度。12結構試驗觀測項目確定和測點的選擇與布置應注意那些問題?項目確定：1.反應結構整體工作狀況的參數(shù)2. 反應結構局部工作狀況的參數(shù)測點選擇和布置：1.測點數(shù)量確定必須合理足夠3. 測點位置必須具有代表性4. 需布置一定數(shù)量的校核性測點5. 測點布置有利于實驗時操作和測讀13重力直接加載有那些特點？用砂石等松散顆粒材料加載時應注意什么問題？利用水作為重力加載用的荷載有那些特點？杠桿加載應注意什么？重力直接加載的特點：重物容易取得，并可重復使用，加載過程需要花費較大的勞動力。用砂石等松散顆粒材料加載時需注意的問題是：不能將材料直接堆放

7、于結構表面，不然將會造成材料本身的起拱，改變荷載分布。利用水作為重力加載用的荷載的特點：簡易方便而且甚為經(jīng)濟杠桿加載應注意的問題：1.當荷載不大時，可以用單梁式或組合式杠桿，當荷載較大時,可采用桁架式杠桿；2.杠桿的支點、著力點和重物加載點，這三點位置必須很準確。14液壓加載的原理是什么？有那些特點？電液伺服液壓加載系統(tǒng)的核心是什么？電液伺服閥的作用是什么？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，推動活塞，對結構施加荷載。特點：能產(chǎn)生較大的多方向荷載，易于控制，實驗操作安全方便。核心：電液伺服閥作用：根據(jù)指令發(fā)生器發(fā)出的信號經(jīng)放大后輸入伺服閥，轉換成大功率的液壓信號，將

8、來自液壓源的液壓油輸入加載器，使加載器按輸入信號的規(guī)律產(chǎn)生振動對結構施加荷載，同時由伺服閥及結構上量測的荷載、應變、位移等信號通過伺服控制器作反饋控制，以提高整個系統(tǒng)的靈敏度。15地震模擬振動臺的組成和原理？組成：振動臺臺體結構，液壓驅(qū)動和動力系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，測試和分析系統(tǒng)。原理：通過控制系統(tǒng)控制，使液壓驅(qū)動和動力系統(tǒng)給予振動臺臺體結構推力，并由測試和分析系統(tǒng)測量和分析位移、加速度、應變等物理量。16對較支座的基本要求？簡支梁的支座應如何布置？固定端的支座應滿足什么要求？錢接的受壓構件通常選擇什么支座？要求：1.保證結構在支座處能自由轉動；2 .保證結構在支座處力的正確傳遞3 .本身并有足夠的

9、強度和剛度儲備。支座布置：對于梁，桁架等平面結構的較支座，通常按結構變形情況選用一種固定較支座級一種活動較支座組成。對于板殼結構，則按其實際支承情況用各種錢支座組合而成，它常常是四角支承或四邊支承。除了前述的活動和固定較支座外，還需用雙向可動的球較支座。固定端的支座要求：沒周邊支承時，滾珠支座的間距不宜超過支座處的結構高度的35倍為了保持滾珠支座位置不變，可用65mm的鋼筋作為定位圈，焊死在滾珠下的墊板上。滾珠直徑至少3050mm為了保證板殼的全部支承面在一個平面內(nèi)，防止某些支承處脫空，影響試驗結果，應將各支承點設計成上下可作微調(diào)的支座，以便調(diào)整高度保證與試件接觸受力。校接的受壓構件通常選擇什

10、么支座？柱試驗時較支座有單向錢和多向錢兩種，雙向錢刀口適用于有兩個方向發(fā)生屈曲可能時使用。當柱或墻板在進行偏心受壓試驗時，可以通過調(diào)節(jié)螺絲來調(diào)整刀口與試件幾何中線的距離，滿足不同偏心距的要求。17分配梁的作用是什么？為什么分配梁一般均為單跨簡支形式，不能用多跨連續(xù)梁的形式?1）作用：將加載器的單一荷載分配成兩個或兩個以上的集中荷載。2）未找到18結構試驗臺座有那些主要形式，特點是什么？主要形式：一.抗彎大梁式臺座和空間桁架式臺座二.試驗臺座特點：抗彎大梁臺座本身是一剛度極大的鋼梁或鋼筋混凝土大梁，當用液壓加載器加載時,所產(chǎn)生的反作用力通過加載架傳至大梁，試驗結構的支座反力也由臺座大梁承受，使之

11、平衡?？臻g桁架臺座一般用以試驗中等跨度的桁架及屋面大梁。通過液壓加載器及分配梁可對試件進行為數(shù)不多的集中荷載加載使用，液壓加載器的反作用力由空間桁架自身進行平衡。試驗臺座作為平衡對結構加載時產(chǎn)生的反力外，同時也能用以固定橫向支架，以保證構件的側向穩(wěn)定。還可以通過水平反力架對試件施加水平荷載，由于它本身的剛度很大，所以還能消除試件試驗時的支座沉降變形。四19數(shù)據(jù)采集應遵照那兩個原則？同時性和客觀性20測量儀器的主要技術指標有哪些？刻度值、量程、靈敏度、分辨率、線性度、穩(wěn)定性、重復性、頻率響應21傳感器的功能是什么？一般有那四個部分組成？功能：傳感器的功能是感受所需要測量的物理量（或信號），按一定

12、規(guī)律把它們轉換成可以直接測讀的形式，然后直接顯示，或者是電量的形式，然后傳輸給下一步的儀器。有引出線、覆蓋層、電阻柵和基底組成。22記錄器的功能是什么？常用的記錄器有哪些？功能：記錄器：把采集的數(shù)據(jù)按一定的方式、記錄在某種介質(zhì)上，需要時可以把這些數(shù)據(jù)讀出、或輸送給其他分析處理儀器。常用的記錄器：X-Y記錄儀、光線示波器、磁帶記錄儀和磁盤驅(qū)動器等23電阻應變計的工作原理，何謂應變電阻效應？原理：電阻應變計的工作原理是利用某種金屬絲導體的“應變電阻效應”。應變電阻效應：這種金屬絲的電阻值隨著機械變形而變化的物理特性。24電阻應變計的構造，主要技術指標有哪些？電阻值通常是多少？靈敏系數(shù)K的意義是什么

13、？指標：電阻值R,標距1,靈敏系數(shù)K；應變計的電阻值R:120;靈敏系數(shù)K:表示單位應變引起應變計的電阻變化25電阻應變計粘貼應滿足哪些要求？1）測點基底平整，清潔和干燥；2 ）粘結劑的電絕緣性、化學穩(wěn)定性和工藝性能良好，以及蠕變小、粘結強度高、溫濕度影響??；3 ）同一組應變計規(guī)格型號應相同；4 ）粘結牢靠，方位準確，不含氣泡。26何謂零位讀數(shù)法？直讀法？零位讀數(shù)法：當應變計發(fā)生應變，其電阻值發(fā)生變化，使電橋失去平衡；如果在電橋中接入一個可變電阻，調(diào)節(jié)可變電阻，使電橋恢復平衡，這個可變電阻調(diào)節(jié)值與應變計的電阻變化有對應關系，通過測量這個可變電阻調(diào)節(jié)值來測量應變的方法稱為零位讀數(shù)法。直讀法：如果

14、不用可變電阻，直接測量電路失去平衡后的輸出電壓，再換算成應變值，這種方法稱為直讀法（或偏位法）。27應變測量為什么要進行溫度補償？通常有那兩種方法？答：粘貼在試件上的應變計由于受溫度影響而產(chǎn)生的變形和由于試件材料和應變計的溫度線膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的變形，溫度效應要用溫度補償加以清除。兩種方法：（1）補償塊補償法（2）工作片補償法28電橋有那幾種接法，適用條件是什么？答：1/4電橋，條件：測點處沿應變計軸向的應變半橋，條件：測點處截面的彎曲應變半電橋，條件：測點處沿應變計軸向的應變?nèi)珮颍◤澢鷺蚵罚瑮l件：測點處截面的彎曲應變?nèi)珮颍◤澢此杀龋?，條件：測點處截面的彎曲應變?nèi)珮颍ú此杀葮蚵罚瑮l件：

15、測點處截面的軸向應變29位移測量儀器有哪些，工作原理？答：（1）手持應變儀，工作原理：在標距兩端粘結兩個腳標（沒邊個一個），通過測量結構變形前后兩個腳標之間的距離的改變，求得標距內(nèi)的平均應變。（2）百分表應變裝置，工作原理：基本與手持應變儀基本相同。30力測量儀器有哪些，工作原理？答：力傳感器和壓力傳感器，這些傳感器的基本原理是用一彈性元件去感受力或壓力，這個彈性元件即發(fā)生與外力或壓力成相對應關系的變形，用機械裝置把這些變形按規(guī)律進行放大和顯示的即為機械式傳感器，用電阻應變計把這些變形轉變成電阻變化然后再進行測量的即為應變式傳感器。31裂縫測量主要有哪兩項內(nèi)容，常用方法？答：（1）開裂，即裂縫

16、發(fā)生的時刻和位置；（2）度量，即裂縫的寬度和長度；發(fā)現(xiàn)開裂方法：（1）肉眼（放大鏡），為便于觀察在試件表面刷一層白色石灰漿；（2）應變計連續(xù)搭接，從某一應變計讀數(shù)突變來發(fā)現(xiàn)裂縫；（3）導電漆：出現(xiàn)火花；32數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成、各部分的作用？答：由傳感器、數(shù)據(jù)采集儀、計算機三個部件；傳感器作用：感受各種物理量，把這些物理量轉變成電信號。數(shù)據(jù)采集儀作用：數(shù)據(jù)采集儀：1）與各種傳感器相對應的接線模塊和多路開關；對傳感器掃描采集；2）A/D轉換器，對掃描得到的模擬量進行A/D轉換，模擬量-數(shù)字量；3）主機：控制整個數(shù)據(jù)采集儀，進行數(shù)據(jù)采集。計算機作用：作為整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的控制器，控制整個數(shù)據(jù)采集過程，

17、對數(shù)據(jù)進行計算處理，打印輸出。五33何為單調(diào)加載？何為靜力試驗？單調(diào)加載是指在短時期內(nèi)對試驗對象進行平穩(wěn)地一次連續(xù)施加荷載，荷載從“零”開始一直加到結構構件破壞，或是在短時期內(nèi)平穩(wěn)地施加若干次預定的重復荷載后，再連續(xù)增加荷載直到結構構件破壞。34何為加載制度？何為加載圖式？試驗加載制度指的是試驗進行期間荷載與時間的關系。35繪出一個典型的靜力試驗的加載制度？先分級加載到試驗需要相應的試驗荷載值，然后在滿載情況下停留足夠長的時間，觀測變形的發(fā)展，以后再作分級卸載，卸完后給以一定的空載時間，最后再分級逐步加載至結構破壞。36梁的撓度和撓曲線測量測點如何布置，并應考慮什么問題？1）如果跨中撓度是相對

18、于地面進行測量的，則同時必須測定梁兩端支撐面相對同一地面的沉陷值，最少布置三個測點。2）對于跨度較大的梁，為保證量測結果的可靠性，則相應的要增加57個測點，并沿梁的跨間對稱布置.3）對于寬度較大的梁。考慮在截面的兩側布置測點。考慮的問題：支座下的巨大作用力可能或多或少地引起周圍地基的局部沉陷，因此，安裝儀器的表架必須離開支座墩子有一定的距離。37如何根據(jù)梁的彎應力、剪應力分布布置應變測點？梁的彎應力測點在梁彎矩最大的截面下上邊緣。剪應力測點應設在剪應力較大的部位（支座附近的中和軸處），對于薄壁截面的簡支梁，還應在腹板與翼緣的交接處布置測點。38混凝土梁裂縫的測量有幾種方法？答：手持式應變儀測量

19、，千分表，杠桿應變儀，電阻應變儀39何為幾何對中、物理對中，柱的試驗如何保證對中？幾何對中：構件軸線對準作用力中心線。物理對中：加載20險40%后，測量構件中央截面兩側或四個面的應變，調(diào)整作用力的軸線。中心受壓柱安裝時一般先進行幾何對中，再進行物理對中以達到的各點應變均勻為止。40屋架安裝和加載方法有幾種，特點是什么？屋架試驗一般均采用正位試驗，由于屋架的出平面剛度較弱，安裝時必須設置側向支撐，以保證屋架上弦的側向穩(wěn)定。側向支撐點的間距應不大于上弦桿出平面的設計計算長度。同時側向支撐應不妨礙屋架在受載平面內(nèi)的豎向位移。屋架試驗的加載方式可以采用重力直接加載（當兩根屋架成對正位試驗時），由于屋架

20、大多是在節(jié)點承受集中荷載，一般用杠桿重力加載。在屋架試驗中由于施加多點集中荷載，所以采用同步液壓加載是最理想的方案，但也需要液壓加載器活塞有足夠的有效行程，適應結構大撓度變形的需要。41屋架桿件應力、節(jié)點次應力、節(jié)點應力的測點如何布置？屋架桿件應力：在截面對稱軸上下纖維處各布置一個測點。屋架下弦一般只需在桿件的表面布置一個測點，但為了便于核對和使測得的結果更為精確，經(jīng)常在截面的中和軸或?qū)ΨQ軸位置上成對布置，取其平均值計算內(nèi)力N,屋架的腹桿，主要承受軸力作用，故布點可與下弦一樣。節(jié)點次應力：希望求得屋架在承受軸力或軸力和彎矩組合影響下的應力并避免節(jié)點剛度影響時，測點所在截面要盡量離4節(jié)點遠一些。

21、反之，假如要求測定由于節(jié)點剛度引起的次彎矩，則應該把應變測點布置在緊靠節(jié)點處的桿件截面上。節(jié)點應力：要求布置較多的三向應變網(wǎng)絡測點，為了量測上下弦桿交接處豁口應力情況，可沿豁口周邊布置單向應變測點。42薄殼和網(wǎng)架結構位移和應變測點布置為什么常用結構對稱和荷載對稱原則？在薄殼結構中為了量測殼面的變形，即受載后的撓曲面就需要25個測點，在1/21/41/8的區(qū)域內(nèi)布置適量的測點，進行校核。這樣既可以減少測點數(shù)量，但又不影響了解結構受力的實際工作情況。網(wǎng)架結構對于僅有一個對稱軸平面的結構，可在1/2區(qū)域內(nèi)布點；對于有兩個對稱軸的平面，可在1/4或1/8區(qū)域內(nèi)布點；對于三向正交網(wǎng)架，可在1/6或1/1

22、2區(qū)域內(nèi)布點；六43熟記低周反復加載試驗的加載制度？各自的應用條件？1單向反復加載制度a控制位移加載法b控制作用力加載法c控制位移和控制位移的混合加載法2雙向反復加載制度44框架節(jié)點加載設計？梁端加載和柱端加載的特點？框架節(jié)點試驗觀測設計及測點布置？1 .為了研究鋼筋混凝土框架結構抗震性能，對于鋼筋混凝土框架結構梁端、柱端與核心區(qū)的組合體施加低周反復靜力荷載的試驗。2 .梁端：梁端屈服位移的倍數(shù)逐級加載柱端：按梁端屈服時柱端水平位移的倍數(shù)分級加載3 .一般要求量測的項目：荷載數(shù)值及支座反力。荷載-變形曲線，變形包括梁端或柱端位移，梁或柱塑形校區(qū)曲率截面轉角，節(jié)點核心區(qū)剪切角；鋼筋應力，包括梁柱

23、交界處梁柱縱筋應力，梁柱塑形校區(qū)或核心區(qū)箍筋應力；鋼筋的滑移，主要是梁（或柱）縱向鋼筋通過核心區(qū)段的錨固滑移；裂縫觀測。45擬動力試驗的工作原理和工作流程？常用的試驗設備？1 .原理：在聯(lián)機加載試驗中，首先是通過電子計算機將實際地震波的加速轉換成作用在結構或構件上的位移和此位移相應的加振力。隨著地震波加速度時程曲線的變化，作用在結構上的位移和加振力也跟著變化，這樣就可以得出某一實際地震波作用下的結構連續(xù)反應的全過程，并繪制出荷載一變形的關系曲線，也即是結構的恢復力特性曲線。2 .流程：一、輸入地震地面運動加速度；二、計算下一步的位移；三、位移值的轉換；四、測量恢復力及位移值；五、由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

24、進行數(shù)據(jù)處理和反應分析3 .電液伺服加載器，電子計算機九46混凝土強度的非破損檢測有幾種方法，各自的特點？1 .回彈法。特點：可以反映混凝土的彈性和塑性性質(zhì)2 .超聲脈沖法。特點：以結構混凝土的抗壓強度與超聲波在混凝土中的傳播參數(shù)之間的關系是該法的基礎。3 .超聲回彈綜合法。特點：能對混凝土的某些物理參量在采用超聲法或回彈法單一測量時產(chǎn)生的影響得到相互補償。4 .鉆芯法。特點：不需要建立混凝土的某種物理量與強度之間的換算關系，被認為是一種較為直觀可靠的檢測混凝土強度的方法。5 .拔出法。特點：由被拔出的錐臺形混凝土塊的投影面積，確定混凝土的拔出強度，并由此推算混凝土的立方抗壓強度。47回彈法檢

25、測混凝土強度的影響因素有哪些？測區(qū)布置、回彈值測量、碳化深度測量有哪些具體要求？1 .混凝土強度與回彈值,.,2.一一2.每一試件的測區(qū)數(shù)目應不少于10個。每一測區(qū)的大小宜為400mm,以能容納16個回彈點為宜。兩個相鄰測區(qū)的間距不大于2m,而測區(qū)宜選在混凝土澆筑的測面。測點宜在測區(qū)內(nèi)均勻分布，同一測點只允許彈擊一次，測點不應在氣孔或外露石子上，相鄰兩測點的凈距一般不小于20mm。測點距離結構或構件邊緣或外露鋼筋，預埋件的距離一般不小于30mm?；貜椫禍y完后，要在每個測區(qū)上選擇一處量測混凝土的碳化深度。這里在測區(qū)表面用合適的工具形成直徑為15mm的孔洞，其深度略大于混凝土的碳化深度，除去孔中的碎屑和粉末，但不能用液體沖洗，并立即用濃度為1%酚酗酒精溶液灑在孔洞內(nèi)壁的邊緣處，再用鋼尺測量自混凝土表面到深部不變色的深度，即是混凝土的碳化深度。一般在有代表性的交界處量測垂直距離12次