土木工程結(jié)構(gòu)試驗期末考試試卷解析

1、一、單項選擇題1 .土木工程結(jié)構(gòu)試驗中，常用生產(chǎn)鑒定性試驗解決的問題是（C）。A.驗證結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的假定B.提供設(shè)計依據(jù)C.處理工程事故，提供技術(shù)依據(jù)D.提供實踐經(jīng)驗2 .工程結(jié)構(gòu)試驗的四個階段中，哪一個階段是整個試驗工作的中心環(huán)節(jié)？（C）A.試驗規(guī)劃階段B.試驗準(zhǔn)備階段C.試驗加載測試階段D.試驗資料整理和分析階段3 .在結(jié)構(gòu)試驗中應(yīng)優(yōu)先選擇的結(jié)構(gòu)就位形式是（A）。A.正位試驗B.臥位試驗C.反位試驗D.原位試驗4 .結(jié)構(gòu)試驗中，鋼結(jié)構(gòu)的荷載持續(xù)時間一般不少于（B）。A.5minB.10minC.15minD.30min5 .對于量測振動頻率、加速度等參數(shù)的動測儀表，要求儀表的頻率、加速度范

2、圍（A）被測動態(tài)參數(shù)的上限。A.大于B.等于C.小于D.大于等于6 .工程結(jié)構(gòu)的模型試驗與實際尺寸的足尺結(jié)構(gòu)相比，不具備的特點是（D）。A.經(jīng)濟性強B.數(shù)據(jù)準(zhǔn)確C.針對性強D.適應(yīng)性強7 .集中荷載相似常數(shù)與長度相似常數(shù)的（B）次方成正比。A.1B.2C.3D.48 .彎矩或扭矩相似常數(shù)與長度相似常數(shù)的（C）次方成正比。A.1B.2C.3D.49 .彈性模型材料中，哪一種材料的缺點是徐變較大，彈性模量受溫度變化的影響較大？（D）A.金屬材料B.石膏C.水泥砂漿D.塑料10 .哪一種模型的制作關(guān)鍵是“材料的選取和節(jié)點的連接”？（C）A.混凝土結(jié)構(gòu)模型B.砌體結(jié)構(gòu)模型C.金屬結(jié)本模型D.有機玻璃模

3、型11 .強度模型材料中，哪一種材料需要經(jīng)過退火處理？（A）A.模型鋼筋B.微粒混凝土C.模型砌塊D.水泥砂漿12 .下列哪一種加載設(shè)備屬于機械力加載設(shè)備？（B）A.杠桿B.彈簧C.手動液壓千斤頂D.水13 .機械力加載設(shè)備中下列哪一種加載設(shè)備常用于結(jié)構(gòu)的持久荷載試驗？（D）A.卷揚機B.吊鏈C.螺旋千斤頂D.彈簧14 .支座的型式和構(gòu)造與試件的類型和下列何種條件的要求等因素有關(guān)。（A）A.實際受力和邊界條件B.位移的邊界條件C.邊界條件D.平衡條件15 .結(jié)構(gòu)試驗時，試件的就位型式最符合實際受力狀態(tài)而應(yīng)優(yōu)先采用的是（A）。A.正位試驗B.反位試驗C.臥位試驗D.異位試驗16 .結(jié)構(gòu)靜力試驗的

4、試驗加載制度是（B）。A.采用控制荷載或變形的低周反復(fù)加載B.采用包括預(yù)加載、設(shè)計試驗荷載和破壞荷載的一次單調(diào)加裁C.采用正弦激振加載D.采用模擬地面運動加速度地震波的激振加載17 .超聲回彈綜合法檢測混凝土強度時可以（D）。A.既能反映混凝土的彈塑性，又能反映混凝土的內(nèi)外層狀態(tài)B.測量精度稍遜于超聲法或回彈法C.先進行超聲測試，再進行回彈測試D.依據(jù)固定的f:-v-Rm關(guān)系曲線推定混凝土強度18 .當(dāng)用一個液壓加載器施加兩點或兩點以上的同步荷載時，可以通過（C）實現(xiàn)。A.杠桿B.臥梁C.分配梁D.反力架19 .結(jié)構(gòu)試驗中用分配梁傳遞荷載的下列裝置中，不正確的是（B）。A.B.B）超聲波檢測儀

5、，測接收波形信號的振幅和頻率D.低頻20 .超聲波檢測混凝土缺陷的基本原理是采用（量超聲脈沖的縱波在結(jié)構(gòu)混凝土中的傳播速度、等聲學(xué)參數(shù)的相對變化，來判定混凝土的缺陷。A.超高頻B.高頻C.中頻21 .下列哪種儀器不能測量應(yīng)變？（D）A.電阻應(yīng)變儀B.手持應(yīng)變儀C.位移計D.讀數(shù)顯微鏡22 .下列試驗中可以不遵循嚴(yán)格的相似條件的是（A）。A.縮尺模型試驗B.相似模型試驗C.足尺模型試驗D.原型試驗23 .在確定結(jié)構(gòu)靜力試驗的觀測項目時，應(yīng)首先考慮（B）。A.局部變形B.整體變形C.應(yīng)變觀測D.裂縫觀測24 .下列各種振動波形中為隨機振動波形的是（B）樂AA/WV8-C.D.wu25 .當(dāng)使用液壓

6、加載系統(tǒng)在試驗臺座上或現(xiàn)場進行試驗時，必須配置各種（B）,來承受液壓加載器對結(jié)構(gòu)加載時產(chǎn)生的反作用力。A.加載裝置B.支承系統(tǒng)C.測量系統(tǒng)D.控制系統(tǒng)26 .下列各圖中屬于固定較支座的是（B）。27 .實踐證明，結(jié)構(gòu)的尺寸效應(yīng)、構(gòu)造要求、試驗設(shè)備和經(jīng)費條件等因素將制約試件的（C）。A.強度B.剛度C.尺寸D.變形28 .使用應(yīng)變計測應(yīng)變值時，對于混凝土試件，標(biāo)距應(yīng)大于骨料粒徑的（D）倍。A.1B.2C.3D.429 .試件安裝中，簡支結(jié)構(gòu)的兩支點應(yīng)在同一水平面上，高差不宜超過（C）跨度。A.1/30B.1/40C.1/50D.1/6030 .在進行柱靜力試驗時，為了減少支座與柱端的轉(zhuǎn)動摩擦以及

7、加載過程中避免出現(xiàn)施力位置改變，柱子試驗支座通常采用（B）。A.固定較支座B.刀口較支座C.球鍍支座D.滾動較支座31 .偏心式激振器所產(chǎn)生的力F與偏心質(zhì)量塊旋轉(zhuǎn)圓頻率3的（B）成正比。A.一次方B.二次方C.三次方D.四次方32 .當(dāng)選擇拾振器做測位移使用時，要使拾振器的相對位移振幅與被測振動體的振幅X0之比趨近于1,則要求頻率比u和阻尼比D滿足：（A）A.u>>1;D<1B.u>>1;D>1C.u<<1;D<1D.u<<1;D>133 .磁電式拾振器的（C）。A.感應(yīng)電動勢與振動體的加速度成正比B.感應(yīng)電動勢與振動體的

8、速度成反比C.感應(yīng)電動勢與振動體的速度成正比D.感應(yīng)電荷與振動體的加速度成正比34 .壓電式傳感器能直接感知被測振動體的（B）。A.速度B.加速度C.位移D.動應(yīng)變35 .微積分電路中，要實現(xiàn)積分電路，需將電路中的（A）短接。A.電感B.電容C.電阻D.電阻和電容36 .微積分電路中，要實現(xiàn)微分電路，需將電路中的（B）短接。A.電感B.電容C.電阻D.電阻和電感37 .下列哪種方法是借助共振原理來得到結(jié)構(gòu)自振特性的？（D）A.突然加載法B.突然卸載法C.爆破法D.脈動法38 .結(jié)構(gòu)振動變位圖是（B）。A.結(jié)構(gòu)在動荷載作用下的振動形狀B.結(jié)構(gòu)在動荷載作用下的變形曲線C.結(jié)構(gòu)在自由振動狀態(tài)下的振動

9、形狀D.結(jié)構(gòu)在自由振動狀態(tài)下的變形曲線39 .動力系數(shù)總是（A）。A.大于1B.等于1C.小于1D.小于040 .疲勞試驗的荷載上限Qmax是根據(jù)構(gòu)件在最大標(biāo)準(zhǔn)荷載最不利組合下產(chǎn)生的（B）計算而得到的。A.軸力B.彎矩C.剪力D.扭矩41 .疲勞試驗時，荷載頻率不應(yīng)使構(gòu)件及荷載架發(fā)生共振，同時應(yīng)使構(gòu)件在試驗時與實際工作時的受力狀態(tài)一致。為此，荷載頻率8與構(gòu)件固有頻率切應(yīng)滿足以下條件：（D）A.日<0.6切或日>1.5。B.日C0.76或日>1.8®C.f：二0.4，或f1.2D.71:二0.5，或11.3，42 .功率譜是縱坐標(biāo)的某個物理量的（B）與頻率之間的關(guān)系圖

10、譜。A.平方值B.均方值C.平均值D.方差43 .描述隨機過程某一時刻L的數(shù)據(jù)值與另一時刻（t1+七）的數(shù)據(jù)值之間的依賴關(guān)系稱之為（A）函數(shù)。A.自相關(guān)B.互相關(guān)C.不相關(guān)D.相關(guān)44.下列哪個公式不屬于結(jié)構(gòu)阻尼比A.U©B.二一2.0crt的表達公式？（B）£PD.二一-045 .回彈法每個測區(qū)的測點個數(shù)一般為（C）個。A.4B.9C.16D.2546 .超聲波是一種頻率超過（C）kHz的機械波。A.10B.20C.30D.4047 .超聲波的波速與混凝土的（D）。A.密度成正比B.密度成反比C.密度的開方值成正比D.密度的開方值成反比48 .利用回彈法檢測混凝土質(zhì)量時，

11、當(dāng)碳化深度小于（B）mM按無碳化進行處理，當(dāng)碳化深度大于6mmB寸，按6mm#算。A.0.25B.0.5C.0.75D.1二、填空題（本大題共小題，每小題分，共分）1 .工程結(jié)構(gòu)試驗所用試件的尺寸和大小，總體上分為模型和原型兩類。2 .試件的就位形式有正位試驗、臥位試驗、反位試驗和原位試驗。3 .荷載分級的目的一方面是控制加荷速度，另一方面是便于觀察結(jié)構(gòu)變形，為讀取各類試驗數(shù)據(jù)提供必要的時間。4 .選用儀器儀表必須滿足量測所需的精度和量程要求。5 .動測試驗使用的儀表，尤其應(yīng)注意儀表的線性范圍、頻響特性和相位特性要滿足試驗量測的要求。6 .確定相似條件的方法有方程式分析法和量綱分析法兩種。7

12、.氣壓加載有兩種：一種是正壓加載,另一種是負(fù)壓加載。8 .測量系統(tǒng)一般由感受、放大和顯示三個基本部分組成。9 .測量儀器的主要技術(shù)指標(biāo)有量程、刻度值、靈敏度、精確度和滯后等。10 .精確度簡稱精度，它是精密度和準(zhǔn)確度的統(tǒng)稱。11 .靜力試驗的測量項目不外乎有結(jié)構(gòu)上的作用及結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)。12 .雙向應(yīng)變場下，由于應(yīng)變計的橫向效應(yīng)，使得應(yīng)變計的靈敏度系數(shù)K一般比單絲靈敏度系數(shù)小。13 .電阻應(yīng)變片的溫度補償技術(shù)常用的有兩種方法，分別是溫度補償片補償和工作片互補償。14 .惠斯頓電橋的連接主要有兩種方法，分別是全橋和半橋。15 .數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)包括傳感器、數(shù)據(jù)采集儀和計

13、算機三個部分。16 .對結(jié)構(gòu)進行動力分析的目的是保證結(jié)構(gòu)在整個使用期間，在可能發(fā)生的動荷載作用下能夠正常工作，并確保其一定的可靠度。17 .動力試驗的振源有兩大類：一類是自然振源，另一類是人工振源。18 .電磁式激振器比偏心式激振器的激振力范圍小，頻率范圍大。19 .結(jié)構(gòu)疲勞試驗機主要由控制系統(tǒng)、脈動發(fā)生系統(tǒng)和脈動千斤頂組成。20 .電荷放大器只適用于輸出為電荷的傳感器；動態(tài)電阻應(yīng)變儀的前儀環(huán)節(jié)必須為應(yīng)變式的傳感器。21 .動荷載特性的測定方法包括直接測定法和比較測定法。22 .結(jié)構(gòu)自振特性主要包括自振頻率、阻尼和振型三個參數(shù)。23 .如在特殊情況下，結(jié)構(gòu)必須在共振區(qū)工作，則阻尼可大大抑制動力

14、反應(yīng)。24 .兩個頻率較接近的合成波形，其波形特征為“拍振”。25 .典型的“拍振”波形中，若l腹1腰，則頻率較高的那個諧量的幅值較）；反之，1腹A1腰，則頻率較低的那個諧量的幅值較小。26.對于由多個簡諧頻率成分合成在一起的復(fù)雜周期振動波形，可采用Fourier分解法進行分解。三、名詞解釋（本大題共小題,每小題分，共分）1 .尺寸效應(yīng)反映結(jié)構(gòu)構(gòu)件和材料強度隨試件尺寸的改變而變化的性質(zhì)。2 .加荷圖式是試驗荷載在試件上的布置形式。3 .幾何相似就是要求模型與真型結(jié)構(gòu)之間所有對應(yīng)部分的尺寸成比例。4 .第一相似定理是彼此相似的物理現(xiàn)象，單值條件相同，其相似準(zhǔn)數(shù)的數(shù)值也相同。5 .等效荷載是指加在

15、試件上，使試件產(chǎn)生的內(nèi)力圖形與計算簡圖相近，控制截面的內(nèi)力值相等的荷載。6 .單值條件是決定于一個現(xiàn)象的特性并使它從一群現(xiàn)象中區(qū)分出來的那些條件。7 .相似準(zhǔn)數(shù)是聯(lián)系相似系統(tǒng)中各物理量的一個無量綱組合。8 .相似條件是相似常數(shù)之間必須滿足的一定的組合關(guān)系。9 .量綱是被測物理量的種類。10 .工程結(jié)構(gòu)靜力試驗是對結(jié)構(gòu)施加靜力荷載以模擬結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的試驗。11 .量程指儀器的測量上限值與下限值的代數(shù)差。12 .結(jié)構(gòu)動力系數(shù)的定義為：在動力荷載作用下，結(jié)構(gòu)動撓度與靜撓度之比。13 .相關(guān)分析是指研究兩個參數(shù)之間的相關(guān)性，它包括自相關(guān)和互相關(guān)。14 .頻譜分析是研究振動的某個物理量與頻率之間的關(guān)系。

16、15 .功率譜是縱坐標(biāo)的某個物理量的均方值與頻率之間的關(guān)系圖譜。四、問答題（本大題共小題，每小題分，共分）1 .土木工程結(jié)構(gòu)試驗的任務(wù)是什么？答：土木工程結(jié)構(gòu)試驗的任務(wù)是在結(jié)構(gòu)或試驗對象上，以儀器設(shè)備為工具，利用各種實驗技術(shù)為手段，在荷載或其它因素作用下，通過測試與結(jié)構(gòu)工作性能有關(guān)的各種參數(shù)后進行分析，從而對結(jié)構(gòu)的工作性能作出評價，對結(jié)構(gòu)的承載能力作出正確的估計，并為驗證和發(fā)展結(jié)構(gòu)的計算理論提供可靠的依據(jù)。2 .土木工程結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計中，試件設(shè)計的基本要求是什么？答：試件設(shè)計的基本要求是構(gòu)造一個與實際受力相一致的應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)從整體結(jié)構(gòu)中取出部分構(gòu)件單獨進行試驗時，特別是對在比較復(fù)雜的超靜定體系中

17、的構(gòu)件，必須要注意其邊界條件的模擬，使其能反映該部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實際工作狀態(tài)。3 .在試驗前對試件進行預(yù)加載的目的是什么？答：（1）使試件各部分接觸良好，進入正常工作狀態(tài)。經(jīng)過若干次預(yù)加載,使荷載與變形關(guān)系趨于穩(wěn)定。（2）檢查全部試驗裝置是否可靠。（3）檢查全部測試儀器儀表是否正常工作。（4）檢查全體試驗人員的工作情況，使他們熟悉自己的任務(wù)和職責(zé)以保證試驗工作正常進行。4 .結(jié)構(gòu)模型設(shè)計的程序是什么？答：（1）選擇模型類型；（2）確定相似條件；（3）確定模型尺寸；（4）模型構(gòu)造設(shè)計。5 .工程結(jié)構(gòu)靜力試驗中，試驗荷載系統(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

18、試驗的準(zhǔn)確。（2）加載值穩(wěn)定，不受試驗環(huán)境或結(jié)構(gòu)變形的影響，相對誤差不超過±5%以保證測試的準(zhǔn)確度。（3）加載設(shè)備應(yīng)有足夠的強度和剛度，并有足夠的安全儲備。（4）應(yīng)能方便調(diào)節(jié)和分級加（卸）載，以便控制加（卸）載速率。6 .試驗前的準(zhǔn)備工作包括哪些？答：（1）測定材料性能；（2）估算試件特征值；（3）試件準(zhǔn)備；（4）設(shè)備與場地準(zhǔn)備；（5）試驗安裝。7 .結(jié)構(gòu)動力測試的主要內(nèi)容有哪些？答：（1）動荷載特性的測定；（2）結(jié)構(gòu)自振特性的測定；（3）結(jié)構(gòu)在動荷載作用下反應(yīng)的測定。8 .回彈法的基本原理是什么？答：回彈法的基本原理是使用回彈儀的彈擊拉簧驅(qū)動儀器內(nèi)的彈擊重錘，通過中心導(dǎo)桿，彈擊混凝

19、土表面，并測得重錘反彈的距離，以反彈距離與彈簧初始長度之比為回彈值R,由它與混凝土強度的相關(guān)關(guān)系來推定混凝土強度。五、計算題（本大題共小題，每小題分，共分）一一Lm11 .在靜力模型試驗中，若幾何相似常數(shù)SL=,線荷載相似常數(shù)Lp4S=qm=工，且應(yīng)變的相似常數(shù)Sg=1,求原型結(jié)構(gòu)和模型結(jié)構(gòu)材料彈qp101W1一4-&SL-&性模量的相似常數(shù)Se。（提示：So=SeS&S仃為應(yīng)力相似常數(shù)）解：根據(jù)量綱分析，彈性模量的相似常數(shù)為：252 .在簡支梁的撓度測量中，已知支座1和支座2及梁中心處測得的位移分別為0.1mm0.56mm和6.8mm,求梁中心處的撓度值。解：根據(jù)幾何

20、關(guān)系，梁中心處的撓度為：.1f="f'1'”221=6.8-0.10.56=6.47mm3.某結(jié)構(gòu)在受動力荷載作用后，測得振動記錄曲線如下圖所示，試根據(jù)圖示振動曲線所標(biāo)明的數(shù)據(jù)，計算該結(jié)構(gòu)的振動頻率和阻尼比。解:11f=一=5HzT0.2常=2ln絲=0.14(2)如圖所示，在計算區(qū)間中k=4,xn=25,xn書=19,所以190.14=0.022二v=0.3。4 .某結(jié)構(gòu)構(gòu)件，荷載和電阻應(yīng)變計布置如圖所示，測量時采用全橋橋路,應(yīng)變儀顯示的測量應(yīng)變值為4=280收,已知結(jié)構(gòu)材料的泊松比4UBDEKJ?ER焰(1)畫出測量應(yīng)變橋路圖；(2)計算該測點的彎曲應(yīng)變£。解：(1)橋路中電阻的順序按圖中編號的順序。(2)若純彎曲梁的彎曲應(yīng)變?yōu)槊?，則：-;-v二）一v；："21-v"=280；所以;=280280,=200口；21-v21-0.35 .簡支梁構(gòu)件受均布荷載q作用產(chǎn)生變形，已知支座1和支座2在荷載作用下的沉降量分別為4=0.12mm,A2=0.09mm,梁的跨度L=12m,支座1右側(cè)x=4m處A點的撓度測量值A(chǔ)A=2.11m