结构检验

《结构检验》部分复习题参考答案一、名词解释1、静载试验与动载试验：结构静载试验是用物理力学方法，测定和研究结构在静力荷载作用下的反应，分析、判断结构的工作状态与受力情况；通过动力加载设备直接对结构施加动力荷载，了解结构的动力特性，研究结构在一定动力荷载下的动力反应，评估结构在动力荷载作用下的承载力及疲劳寿命等特性的试验称为结构动载试验。2、刻度值与量程：刻度值指的是仪器的指示或显示装置所能指示的最小测量值，即是每一最小刻度所表示被测量的数值。量程是指仪器所能测量的最大范围。3、应变计灵敏系数：表示单位应变引起应变计的阻值的变化。4、测量电桥：用电阻应变仪测量应变时，用电阻应变仪中的电阻和电阻应变计共同组成的惠斯通电桥称为测量电桥。5、正位实验与异位试验：在结构构件安装位置与实际工作状态相一致的情况下进行的试验称为正位试验；在结构构件安装位置与实际工作状态不相一致的情况下进行的试验称为异位试验；6、结构振型与振幅：在结构某一固有频率下，结构振动时各点的位移之间呈现一定的比例关系，如果这时沿结构各点将其位移连接起来，即形成一定形式的曲线，这就是结构在对应某一固有频率下的一个不变的振动形式，称为对应该频率时的结构振型；振幅是结构振动位移曲线中离开平衡位置的最大距离。7、基本频率和高阶频率：固有频率中最小的频率称为基本频率；除基本频率外的其他固有频率称为高阶频率。8、强度退化与刚度退化：在循环往复荷载的作用下，当保持相同的峰点位移时，峰值荷载随循环次数得增多而降低现象称作强度退化；在循环往复荷载的作用下，当保持相同的峰值荷载时，峰点位移随循环次数的增多而增加的现象称为刚度退化。9、滞回曲线与骨架曲线：滞回曲线是指加载一周得到的荷载--位移曲线，它是拟静力试验的典型实验结果；骨架曲线是将各次滞回曲线的第一循环峰值点连接后形成的包络线。重力加载与液压加载重力加载就是利用物体本身的重量施加于结构上作为荷载，液压加载利用油压使液压加载器产生较大的荷载。荷载点数多，吨位大时使用等效加载与加载图式等效加载使用集中荷载代替均布荷载并符合均布荷载产生的内力值简化实验装置。加载图式指的是试验荷载的空间布置,加载图式应该模拟结构的设计荷载简图,或者模拟在实际荷载作用下结构的实际内力情况重复荷载与往复荷载重复载荷是指不断施加并不断卸除的载荷,往复荷载不断施加并不断卸除的载荷的往复循环抗裂性能与开裂荷载抗裂性能，凝土抵抗开裂的能力，开裂荷载断裂前物体所能承受的最大压力/拉力(合外力)荷载频率与极限荷载荷载频率，荷载一定时间作用的次数。极限荷载，整个地基处于极限平衡状态时所承受的荷载破坏荷载与极限荷载结构破坏时的荷载称为破坏荷载，极限荷载，整个地基处于极限平衡状态时所承受的荷载位移与挠度，挠度受力或非均匀温度变化时，杆件轴线在垂直于轴线方向的线位移或板壳中面在垂直于中面方向的线位移，位移；基本频率与高阶频率；恢复力与恢复力模型；相似常数与相似条件；缩尺模型与相似模型；1．结构试验的目的及主要任务是什么？目的：科学研究性试验、生产鉴定性试验。结构试验的任务是：以结构试验为手段，通过使用测试仪器和试验设备，对结构物受作用后的性能进行观测，通过对量测数据的分析（如荷载、应力、变形、应变、温度、振幅、频率、裂缝宽度等）了解并掌握结构的力学性能，并对试验对象的结构性能做出评价，为验证和发展结构计算理论提供试验依据。2．结构试验如何分类？按实验对象：真型试验、模型试验按荷载性质：静力试验，动力试验按实验时间：短期荷载试验，长期荷载试验按试验场合：实验室实验、现场试验按破坏程度：破坏性试验，非破坏性试验3．科研性试验与鉴定性试验有何区别？试验对象有何不同？科研性试验：具有研究、探索、开发的性质，针对事件而不一定是具体结构。应用场合：验证结构计算理论及有关假定、推断等；为编制有关设计规范提供依据；推广应用新结构、新材料、新工艺。生产性试验：非探索性、有比较成熟的计算理论、针对实际结构或构件。应用场合：检验结构设计和施工质量；检验已有建筑物的可靠性，推断剩余寿命；鉴定加固，改造工程的实际受力性能；为工程事故鉴定处理提供技术依据；检验结构构件或部位的受力性能。4．生产性结构试验一般常用于解决哪些问题？检验结构设计和施工质量；检验已有建筑物的可靠性，推断剩余寿命；鉴定加固，改造工程的实际受力性能；为工程事故鉴定处理提供技术依据；检验结构构件或部位的受力性能。5．结构试验的过程分为哪几个阶段？准备阶段的主要内容是什么？结构试验的四个阶段1．试验规划与设计2．试验准备阶段3．试验实施阶段4.试验数据分析与总结。准备阶段内容为：试件的制作与安装、试验人员组织分工、仪器设备的检测与率定、材料力学性能的试验与测定。6．为什么说试验规划阶段最重要？试验大纲包括那些内容？试验规划是指导实验具体进行的技术文件，有明确的目的、针对性，对节约人力、财力、物力，提高试验准确度和效率有重大意义。试验大纲的内容：1．试验的目的与意义2．试验构件设计3．试验装置与加载装置设计4．试验观测方案设计5．试验经费预算6．试验进度计划7．试验安全措施7．结构试验的测试方案设计包括哪些内容？1．观测项目的确定2．测点的选择与布置3．仪器的选择与测试方法8．试验荷载产生的主要方法有哪几种？重力加载法、液压加载法、机械加载法、特殊加载法、9．液压加载系统有哪几部分组成？电液伺服加载有何优点？液压加载系统由液压泵源、液压管路、控制装置和加载器组成。a.电液伺服阀根据控制器发出的指令，可控制高压油流速和流量的大小，以便使加载器产生不同的试验荷载。b.试验系统的伺服机构可利用反馈信号实现闭环控制。10．试验室的竖向加载装置主要由哪几部分组成？11．铰支座有几种形式？对支座有何要求？支座垫板和滚轴如何设计？1．活动铰支座：活动铰支座容许架设在支座上的构件自由转动和在一个方向上移动。它提供一个竖向的支座反力，不能传递弯矩，也不能传递水平力。2．固定铰支座：固定铰支座容许架设在支座上的构件自由转动但不能移动。a必须保证结构在支座处能自由转动。b必须保证结构在支座处力的传递。c构件支座处铰的上下垫板要有一定刚度d滚轴长度，一般取为试件支承处截面宽度e混轴直径，可按表选用，并进行强度计算。l2．量测仪器主要由哪三部分组成？画出组成框图。（1）传感部分：由传感元件或传感器组成，它从试验对象的测点感受信号并传送给放大部分。（2）放大部分：也称放大器，它通过各种方式将传感器传来的3/9页信号放大并传送至显示部分。（3）显示部分将经过放大的机械信号或电信号通过指针、电子数码管、显示屏等显示。13．机械式量测仪表与电子量测仪表有哪些相同与不同？最根本的区别是什么？14．量测仪表的性能指标主要有几项？每项的含义足什么？刻度值（最小分度值）：指示或显示装置所能指示的最小量测值量程：仪器可以测量的最大范围灵敏度：仪器对被测物理量变化的反应能力分辨率：测量被测最小变化值的能力线性度：仪器校准曲线对理想拟合直线的接近程度稳定性：规定时间内保持示值与特性参数不变的能力重复性：重复测试同一数值时保持示值一致的能力频率响应：动测仪器输出信号随输入信号变化的特性15．结构静载试验对量测仪器的基本要求是什么？1．试验荷载的作用方式必须使被试验结构或构件产生预期的内力和变形方式。2．试验荷载传力方式和作用点明确，设备产生的荷载数值要稳定，且便于进行控制和测量。3．加载设备或装置不应参与结构的工作，不改变结构或构件的受力状态。４．加载设备本身应有足够的强度和刚度。16．应变量测的基本原理是什么？在试验中1με的含义是什么？应变的量测，就是在预定的标准长度范围（标距）L内，量测长度变化增量的平均ΔL，由ε=ΔL/L求得，这就是应变测量原理。微应变，无量纲。为“十的负六次方”乘“应变”，对于一般的工程材料，其值大于0，和应变相比比较直观一些。微应变表示长度相对变化量：单位符号为με，Nμε=（ΔL/L）/10^（-6）微应变其实就是百万分之一17．手持应变仪的工作原理是什么？在标距两端粘接两个脚标（每边各一个），通过测量结构变形前后两个脚标之间距离的改变，求得标距（250mm）内的平均应变。18．电阻应变计由哪几部分组成？电阻栅的作用是什么？a.电阻丝敏感栅：它是应变计将应变转换成电阻变化的主要元件。b．基底：起保护和绝缘作用。c．引线：通过引出线与应变仪相连接d．覆盖层：保护敏感栅。19．电阻应变计的主要技术指标有哪些？a．电阻值R：R=120Ωb．标距L：敏感栅的有效长度c．灵敏系数K：单位应变引起应变计的电阻变化。20．电阻应变计测量应变的原理及理论根据是什么？21．静态电阻应变仪测量电桥的原理是什么？电桥输出特性是什么？惠斯登电桥由四个电阻R1、R2、R3、R4组成，四个电阻构成电桥的四个桥臂。当四个桥臂的电阻满足：R1R4，电桥的输出电压为零，这种状态称为平衡状态。假设初始状态为平衡状态，如果桥臂电阻产生变化，输出电压也将相应变化。对于等臂电桥，即R1=R2=R3=R422．半桥测量与全桥测量的组桥方法有何在应变仪上如何实现半桥与全桥测量？半桥测量：R1、R2为试件上的工作应变计，R3、R4为应变仪内的标准电阻，此时：23．电阻应变测量中设置温度补偿的目的是什么？对补偿应变计有哪些基本要求？温度补偿的原理是什么？目的：消除虚假应变，对温度补偿应变计的要求：a．补偿块材料与试件材料相同。b．温度补偿应变计与工作应变计的型号、规格、阻值应完全相同。c．补偿块与试件应在同一温度场内。d．与应变仪连接导线的规格、长度应相同。24．电阻应变测量中外设温度补偿片与工应变片温度互补有何不同？应用温度互补的条件是什么？外设温度补偿片指在电桥外专设温度补偿应变片的方法；而互补法则是利用电桥本身相互关系将温度应变消去的方法。采用温度互补法的条件：a．试件上R1与R2点的应变符号相反，且比例关系已知。b.试件材料应为匀质材料（混凝土试件不可用）。25．用温度互补法测定下图受拉构件的轴向应变，要求：(1)画出应变片布置图及桥路连接图。(2)写出应变仪输出应变εr，与实际应变εn之间的关系，并论述其测量原理。26.用电阻应变片测量下图悬臂梁的弯曲应变，布片如图所示。试画出桥路图，并写出实际应变εp与应变仪读数εr之间的关系，并论述其测量原理。27．用半桥法测量一轴拉构件的轴向应变，布片如右图示。试画出组桥图，写出实际应变εn与仪器输入应变εr之间关系，并论述其测量原理。35．测点的选择与布置原则是什么？测点的数量和布置必须是充分合理的，同时是足够的。44．结构动力特性试验测定方法有哪三种？简述共振法的测定原理。自由振动法，强迫振动法（共振法），捶击法。原理：利用激振器连续改变激振频率，挡结构产生共振时振幅出现极大值，此时的激振器频率即是结构的自振频率。51.在用回弹法检测砼强度时，是通过测定哪些参数来推定砼抗压强度？用专用回弹仪在混凝土表面进行测试，测出混凝土的回弹值。同时用浓度为1%的酚酞酒精溶液测出混凝土的碳化深度值。根据回弹值和碳化深度值利用专用的测强曲线或强度换算表，即可得到混凝土抗压强度测试值。57．抗震试验的方法有哪几种？1．室内试验（1）拟静力试验（低周反复荷载试验）（2）拟动力试验（联机试验）（3）模拟地震震动台试验2．现场试验（1）建筑物的强震观测。（2）在多震区建立天然地震试验场并专门建造不同的试验结构。（3）长期观测结构的地震反应。58．试述拟静力试验荷载的特点，试验原理及试验目的。特点：1．在正、反两个方向对试件进行反复加载和卸载。2．一般以试件的荷载值或位移值作为试验加载控制量。3.加载过程的周期远大于结构的基本周期。目的：获得滞回曲线、骨架曲线、强度、刚度、延伸系数、退化率等参数。60．拟静力试验的一般加载方法有哪三种？变幅加载与等幅加载有何不同？a．变幅位移加载b．等幅位移加载c．变幅等幅混合加载变幅加载：每一周以后增加位移的幅值。当对一个构件的性能不太了解，作为探索性的研究，或者在确定恢复力模型的时候，用变幅加载来研究强度、变形和耗能的性能。