电大[建筑结构试验]02

电大《建筑结构试验》

《建筑结构试验》

02任务

一、简答题

1.动力试验包括哪些试验？为什么要进行结构动力试验？

答：动力试验包括振动试验和疲劳试验。对于承受动力作用的结构或构件，为了了解结构的动力特性及在动力荷载作用下的响应，一般要进行结构动力试验。

2. 为什么说“液压加载在建筑结构试验中是理想的加载方法之一”？

答：液压加载在建筑结构试验中是理想的加载方法之一，它不但可以对建筑结构物施加静荷载，也可施加动荷载。液压加载的原理清晰，加载设备操作简单方便、安全可靠，能产生较大的荷载，而且荷载容易控制准确稳定，并能实现多点同步加载，是目前建筑结构试验应用最广技术先进的加载方法之一。

3. 惯性力加载有哪两种加载方式？简述这两种方式的加载过程。

答：惯性力加载有两种加载方式：初始位移加载法与初速度加载法。初始位移加载法是对结构或构件施加荷载，使其产生变形，然后突然卸掉荷载，使结构或构件产生自由振动的方法。初速度加载法就是首先使加载器具提高势能水平，然后释放加载器具的势能，势能转变为动能，加载器具获得一定的速度后撞击试验结构，使结构获得冲击荷载。

2. 结构试验时分级加（卸）荷载的目的是什么？

答：主要是为了便于加（卸）载速度和观察荷载与变形的关系，也为了统一各点加载的步调和为读取各种数据提供所必须的时间。

4.试件支承装臵的作用和重要性如何？试件支承装臵包括哪些？

答：试件的支承装臵是实现试验结构力边界条件及位移边界条件关键的试验装臵之一，因此，在结构试验中只有正确地使用支撑装臵，才能确保结构试验的顺利进行。试件支承装臵包括支座和支墩。

5.测量技术一般包括哪三个主要部分？

答：测量技术一般包括下面三个主要部分：1）测试方法；2）测量仪器仪表；3）误差分析。

6. 何谓全桥测量？

答：当惠斯顿电桥桥臂上的电阻全部是应变片时，且应变片的灵敏系数全部相等，此时称之为全桥测量。

7. 利用万用表检测粘贴应变片的内在质量时，需检测哪两个项目？

答：1）检测应变片电阻栅的电阻值，测量阻值与应变片原来的阻值相差较大的为不合格，需铲除重新粘贴；2）检测电阻栅与被测结构间的绝缘电阻，该绝缘电阻必须大于20兆欧，否则，在进行应变测量时，应变仪显示该测点的应变值

是不稳定的应变值，需铲除重新粘贴。

8. 超声波检测混凝土强度的基本原理是什么？

答：混凝土的抗压强度与超声波在其内部传播时的速度有一定的相关性，这就是超声法检测混凝土强度的基本原理。混凝土强度越高，超声波在混凝土中传播的波速也越大，反之波速就小。

9. 什么是超声回弹综合法？超声回弹综合法有何优点？

答：超声回弹综合法是以超声波在建筑结构和构件混凝土内部传播的速度和混凝土表面的回弹值两项测试指标，综合推定结构和构件混凝土抗压强度的一种无损检测方法。超声回弹综合法的优点是：它的测试结果既反映结构和构件混凝土内部的强度，又反映结构和构件混凝土表面的强度，而且超声法和回弹法检测结构和构件混凝土强度的测量值又可以互相补偿，消除某些因素的影响。

10. 钢筋位臵测定仪在检测混凝土内部钢筋的位臵、钢筋直径和保护层厚度时有何优点？使用钢筋位臵检测仪获得最佳检测结果的条件是什么？

答：钢筋位臵测定仪在检测混凝土内部钢筋的位臵、钢筋直径和保护层厚度时，不需要破坏混凝土保护层，就可以有效地达到测量的目的。使用钢筋位臵检测仪获得最佳检测结果的条件是：混凝土结构和构件中的配筋稀疏，并距混凝土表面较近。

1. 解释下列名词：丧失承载力、承载力极限标志。

答：构件承载力达到极限状态，称为丧失承载力；当构件丧失承载能力时，由于受力形式不同，呈现不同的破坏形态，称为承载力极限标志。

2. 为什么说“液压加载在建筑结构试验中是理想的加载方法之一”？

答：液压加载在建筑结构试验中是理想的加载方法之一，它不但可以对建筑结构物施加静荷载，也可施加动荷载。液压加载的原理清晰，加载设备操作简单方便、安全可靠，能产生较大的荷载，而且荷载容易控制准确稳定，并能实现多点同步加载，是目前建筑结构试验应用最广技术先进的加载方法之一。

3. 简述电磁式激振器的优缺点？

电磁式激振器的优点是：频率范围较宽，一般在0~200Hz，个别的产品可达1000Hz；重量轻，控制方便，激振力由几十公斤到几百公斤。缺点是激振力较小，仅适合于尺寸较小的建筑结构模型试验。

4. 支墩与支座是什么关系？选择和设计支墩应考虑哪些因素？

答：支墩是支座的支承装臵。支墩的上表面应预埋钢板。支墩自身应有足够的强度和较大的刚度，支墩的底面积要保证在试验过程中不产生过量的不均匀沉降。

5.选用电阻应变片时通常应注意哪几项指标和原则？

答：选用电阻应变片时通常应注意以下指标和原则：1）根据被测对象选择确定应变片的标距。2）对于同一测试构件应选用相同灵敏系数的应变片进行应变测量。3）根据测量环境选用不同基底的应变片。

6. 结构受弯曲作用情况，采用测量应变片互补的全桥测试方案，该方案的布片和测量桥路的特点是什么？

答：结构受弯曲作用情况，采用测量应变片互补的全桥测试方案，该方案的布片和测量桥路的特点是：只有上下表面是相同温度场才能消除温度的影响，同时可消除轴向荷载的影响；如果结构的材料是均质的，中性轴是截面的对称轴，测量结果是上下表面4点的应变平均值；桥路测量灵敏度提高了4倍；使用应变片较多。

9. 回弹法测定结构和构件混凝土强度的依据是什么？什么是回弹法检测混凝土强度的关键？

答：回弹法测定结构和构件混凝土强度的依据是：回弹值与混凝土抗压强度间的相关性，这种相关性是以基准测强曲线或经验公式的形式给出的。基准测强曲线或经验公式的确定是回弹法检测混凝土强度的关键。

10.何谓拔出法？与钻芯法相比，拔出法有什么优点？

答：拔出法是将金属锚固件固定在结构或构件混凝土中，然后将其拔出时测量拔出力的大小，再利用拔出力与混凝土抗压强度间的相关关系，推定结构和构

件混凝土抗压强度的测试方法。拔出法比钻芯法方便、省时、省力，测试经费用低，测试过程中结构和构件混凝土的损伤范围较小。

1. 简述生产检验性试验与科学研究性试验各自的试验目的？

答：（1）生产检验性试验以直接生产为目的。它以实际建筑物或结构构件为试验检验对象，经过试验对试验对象或以试验对象为代表的一批构件做出技术结论。（2）科学研究性试验的目的是验证结构计算的各种假定、发展新的设计理论、改进设计计算方法、修改和制定各种规范，为发展和推广新结构、新材料和新工艺提供理论和试验的依据。

2. 什么是气压加载？简述气压加载的适用情况及其优、缺点。

答：气压加载是使用压缩空气或高压氮气对建筑结构施加均布荷载。气压加载适用于对板壳等大面积的结构物施加均布荷载。气压加载的优点是加卸荷载方便可靠，荷载值稳定易控制；缺点是进行板壳结构极限承载力的试验时有一定的危险性，抽真空加载无法直接观察混凝土开裂情况。

3. 根据不同的结构和不同的功能，液压加载器可分为哪几类？

答; 根据不同的结构和不同的功能，液压加载器分为液压千斤顶、单向作用液压加载器、双向作用液压加载器和电液伺服作动器。

4. 电阻应变测量方法的主要特点有哪些？

答:电阻应变测量方法的主要特点有：测量灵敏度高、标距小、滞后小、在复杂的环境中也可以完成应变测量。

5.结构受弯曲作用情况，采用测量应变片互补的全桥测试方案，该方案的布片和测量桥路的特点是什么？

答：结构受弯曲作用情况，采用测量应变片互补的全桥测试方案，该方案的布片和测量桥路的特点是：只有上下表面是相同温度场才能消除温度的影响，同时可消除轴向荷载的影响；如果结构的材料是均质的，中性轴是截面的对称轴，测量结果是上下表面4点的应变平均值；桥路测量灵敏度提高了4倍；使用应变片较多。

6.使用应变片和应变仪进行建筑结构应变实际测量时应注意的事项有哪些？ 答：使用应变片和应变仪进行建筑结构应变实际测量时应注意的事项有：应变片的保护；应变片灵敏系数对应变测量的影响；应变仪测量桥路对应变片的要求；长导线问题。

7. 无损检测技术的主要任务有哪几方面？

答：无损检测技术的主要任务有：1）评定建筑结构和构件的施工质量；2）对受灾的已建成的建筑物进行安全评估；3）对古老的建筑物进行安全评估。

8. 回弹仪的基本测试原理是什么？

答：回弹仪的基本测试原理就是利用拉力弹簧驱动重锤，通过弹击杆作用混凝土表面，以重锤回弹的距离与拉力弹簧初始拉伸长度比值的百倍整数值为被测混凝土的回弹值，再由回弹值与混凝土抗压强度间的相关关系推定混凝土的抗压强度。

2. 什么是机械式加载？机械式加载的优点有哪些？

答：机械式加载就是利用简单的机械设备对结构施加荷载。机械式加载的优点是加载机械设备简单可靠，实现加载容易。

3. 惯性力加载有哪两种加载方式？简述这两种方式的加载过程。

答：惯性力加载有两种加载方式：初始位移加载法与初速度加载法。初始位移加载法是对结构或构件施加荷载，使其产生变形，然后突然卸掉荷载，使结构或构件产生自由振动的方法。初速度加载法就是首先使加载器具提高势能水平，然后释放加载器具的势能，势能转变为动能，加载器具获得一定的速度后撞击试验结构，使结构获得冲击荷载。

4. 试件支承装臵的作用和重要性如何？试件支承装臵包括哪些？

答;试件的支承装臵是实现试验结构力边界条件及位移边界条件关键的试验装臵之一，因此，在结构试验中只有正确地使用支撑装臵，才能确保结构试验的顺利进行。试件支承装臵包括支座和支墩。

5. 电阻应变片对其基底材料有哪些要求？

答：要求电阻应变片的基底材料具有一定的机械强度、易粘贴、电绝缘性能好、热稳定性好、防潮性能优良、挠性良好、无滞后和蠕变。

2. 何谓重物加载？重物加载有什么优、缺点？

答：所谓重物加载就是使用容重较大的又容易获得的物质对结构或构件施加荷载的方法。重物加载的优点是：1）适于长时期的建筑结构试验，并能保持荷载值的稳定；2）荷载重物容易获取，加载方法简单方便，经济可靠。其缺点是：在加载过程中费时、费力；砂子、砖块等材料含水量容易变化。

1. 静力试验的最大优点是什么？

答：静力试验的最大优点是所有加载设备相对简单，荷载逐级施加，可以停下来仔细观测结构变形，给人们以最明晰的破坏概念。

7. 使用应变片和应变仪进行建筑结构应变实际测量时应注意的事项有哪些？ 答：使用应变片和应变仪进行建筑结构应变实际测量时应注意的事项有：应变片的保护；应变片灵敏系数对应变测量的影响；应变仪测量桥路对应变片的要求；长导线问题。

4. 荷载传递装臵的功能是什么？列出两种常用的荷载传递装臵。

答; 荷载传递装臵的功能是将加载装臵产生的作用力按试验荷载图式的要求正确地传递到试验结构上，有时在荷载传递过程中还具有荷载放大、荷载分配和荷载作用形式转换的功能。常用的荷载传递装臵有杠杆、卧梁和分配梁。

6. 何谓全桥测量？

答：当惠斯顿电桥桥臂上的电阻全部是应变片时，且应变片的灵敏系数全部相等，此时称之为全桥测量。

1. 按照试验的目的、对象、荷载性质和荷载持续时间分类，可将建筑结构试验分别分为哪几类？

答：按照试验的目的、对象、荷载性质和荷载持续时间分类，可将建筑结构试验分别分为生产检验性试验与科学研究性试验；真型试验与模型试验；静力试验与动力试验；短期荷载试验与长期荷载试验。

1．简述生产检验性试验与科学研究性试验各自的试验目的？

答：（1）生产检验性试验以直接生产为目的。它以实际建筑物或结构构件为试验检验对象，经过试验对试验对象或以试验对象为代表的一批构件做出技术结论。

（2）科学研究性试验的目的是验证结构计算的各种假定、发展新的设计理论、改进设计计算方法、修改和制定各种规范，为发展和推广新结构、新材料和新工艺提供理论和试验的依据。

2．按照试验的目的、对象、荷载性质和荷载持续时间分类，可将建筑结构试验分别分为哪几类？

答：按照试验的目的、对象、荷载性质和荷载持续时间分类，可将建筑结构试验分别分为生产检验性试验与科学研究性试验；真型试验与模型试验；静力试验与动力试验；短期荷载试验与长期荷载试验。

3．真型试验与模型试验的试验对象分别是什么？

答：真型试验的试验对象是实际结构（或构件）或者按实际结构（或构件）足尺寸复制的结构（或构件）。

模型试验的试验对象是仿照真实结构并按一定比例复制而成的试验代表物，它具有真实结构的全部或部分特征，是比真实结构尺寸小得多的缩尺结构。

4．解释下列名词：丧失承载力、承载力极限标志。

答：构件承载力达到极限状态，称为丧失承载力；当构件丧失承载能力时，由于受力形式不同，呈现不同的破坏形态，称为承载力极限标志。

5．为什么说“液压加载在建筑结构试验中是理想的加载方法之一”？

答：液压加载在建筑结构试验中是理想的加载方法之一，它不但可以对建筑结构物施加静荷载，也可施加动荷载。液压加载的原理清晰，加载设备操作简单方便、安全可靠，能产生较大的荷载，而且荷载容易控制准确稳定，并能实现多点同步加载，是目前建筑结构试验应用最广技术先进的加载方法之一。

6．惯性力加载有哪两种加载方式？简述这两种方式的加载过程。

答：惯性力加载有两种加载方式：初始位移加载法与初速度加载法。初始位移加载法是对结构或构件施加荷载，使其产生变形，然后突然卸掉荷载，使结构或构件产生自由振动的方法。初速度加载法就是首先使加载器具提高势能水平，然后释放加载器具的势能，势能转变为动能，加载器具获得一定的速度后撞击试验结构，使结构获得冲击荷载。

7．荷载传递装臵的功能是什么？列出两种常用的荷载传递装臵。

答：荷载传递装臵的功能是将加载装臵产生的作用力按试验荷载图式的要求正确地传递到试验结构上，有时在荷载传递过程中还具有荷载放大、荷载分配和荷载作用形式转换的功能。常用的荷载传递装臵有杠杆、卧梁和分配梁。

8．试件支承装臵的作用和重要性如何？试件支承装臵包括哪些？

答：试件的支承装臵是实现试验结构力边界条件及位移边界条件关键的试验装臵之一，因此，在结构试验中只有正确地使用支撑装臵，才能确保结构试验的顺利进行。试件支承装臵包括支座和支墩。

1．测量技术一般包括哪三个主要部分？

答：测量技术一般包括下面三个主要部分：1）测试方法；2）测量仪器仪表；3）误差分析。

2．何谓全桥测量？

答：当惠斯顿电桥桥臂上的电阻全部是应变片时，且应变片的灵敏系数全部相等，此时称之为全桥测量。

3．结构受弯曲作用情况，采用测量应变片互补的全桥测试方案，该方案的布片和测量桥路的特点是什么？

答：结构受弯曲作用情况，采用测量应变片互补的全桥测试方案，该方案的布片和测量桥路的特点是：只有上下表面是相同温度场才能消除温度的影响，同时可消除轴向荷载的影响；如果结构的材料是均质的，中性轴是截面的对称轴，测量结果是上下表面4点的应变平均值；桥路测量灵敏度提高了4倍；使用应变片较多。

4．使用应变片和应变仪进行建筑结构应变实际测量时应注意的事项有哪些？

答：使用应变片和应变仪进行建筑结构应变实际测量时应注意的事项有：应变片的保护；应变片灵敏系数对应变测量的影响；应变仪测量桥路对应变片的要求；长导线问题。

5．利用万用表检测粘贴应变片的内在质量时，需检测哪两个项目？

答：1）检测应变片电阻栅的电阻值，测量阻值与应变片原来的阻值相差较大的为不合格，需铲除重新粘贴；2）检测电阻栅与被测结构间的绝缘电阻，该绝缘电阻必须大于20兆欧，否则，在进行应变测量时，应变仪显示该测点的应变值是不稳定的应变值，需铲除重新粘贴。

6．超声波检测混凝土裂缝深度的基本原理是什么？

答：超声波在混凝土传播过程中遇到裂缝，将产生反射、折射、绕射等物理现象，使超声波声时延长，根据声时的变化推测裂缝的深度。这就是超声波检测混凝土裂缝深度的基本原理。

7．钢筋位臵测定仪在检测混凝土内部钢筋的位臵、钢筋直径和保护层厚度时有何优点？使用钢筋位臵检测仪获得最佳检测结果的条件是什么？

答：钢筋位臵测定仪在检测混凝土内部钢筋的位臵、钢筋直径和保护层厚度时，不需要破坏混凝土保护层，就可以有效地达到测量的目的。使用钢筋位臵检测仪获得最佳检测结果的条件是：混凝土结构和构件中的配筋稀疏，并距混凝土表面较近。

8．何谓拔出法？与钻芯法相比，拔出法有什么优点？

答：拔出法是将金属锚固件固定在结构或构件混凝土中，然后将其拔出时

测量拔出力的大小，再利用拔出力与混凝土抗压强度间的相关关系，推定结构和构件混凝土抗压强度的测试方法。拔出法比钻芯法方便、省时、省力，测试经费用低，测试过程中结构和构件混凝土的损伤范围较小。

1．试件设计时为什么要注意试件形状？当从整体结构中取出部分构件单独进行试验时，试件设计应注意什么？

答：试件设计之所以要注意它的形状，主要是要在试验时形成和实际工作相一致的应力状态。在从整体结构中取出部分构件单独进行试验时，必须注意其边界条件的模拟，使其能如实反映该部分结构构件的实际工作状况。

2．采用模型试验时，为了保证模型试验所研究的物理现象与实物试验的同一现象是相似的，必需考虑哪些问题？

答：采用模型试验时，为了保证模型试验所研究的物理现象与实物试验的同一现象是相似的，下列问题必需考虑：试验材料如何选择；试验参数如何确定；试验中应该测量哪些量；如何处理试验结果以及可以推广到什么样的现象上去。

3．在进行结构模型设计时，确定相似条件的方法有哪两种？

答：确定相似条件的方法有方程式分析法和量纲分析法两种。

4．什么是结构试验的加载制度？它包括哪些内容？为什么对于不同性质的试验要求制订不同的加载制度？

答：结构试验加载制度是指结构试验进行期间控制荷载与加载时间的关系。它包括加载速度的快慢、加载时间间歇的长短、分级荷载的大小和加载、卸载循环的次数等。由于结构构件的承载能力和变形性质与其所受荷载作用的时间特征有关，因此，对于不同性质的试验，必须根据试验的要求制订不同的加载制度。

5．预载的目的是什么？

答：预载的目的有以下几点：1）使试验各部位接触良好，进入正常工作状态，荷载与变形关系趋于稳定；2）检验全部试验装臵的可靠性；3）检查全部观测仪表工作是否正常；4）检查现场组织工作和人员的工作情况，起演习作用。

6．对于受弯构件，选取测量应变的截面应依据哪些原则？

答：对于受弯构件，需按如下原则选取测量应变的截面：1）弯矩最大处；

2）剪力最大处；3）弯矩与剪力均较大处；4）截面面积突变处；5）抗弯控制截面（截面较弱且弯矩值较大处）；6）抗剪控制截面（截面较弱且剪力值较大处）。

7．钢筋混凝土梁的试验观测的主要内容有哪些？

答：钢筋混凝土梁的试验观测的主要内容有：挠度观测，转角测量，应变测量，裂缝测量和承载力极限的观测。

8．钢筋混凝土梁受拉主筋的应力可用哪两种方法测量？

答：钢筋混凝土梁受拉主筋的应力可用两种方法测量：一种是预埋电阻应变片法，另一种是在混凝土的表面预留孔洞（或称窗口）。

9．钢筋混凝土梁的裂缝观测包括哪些内容？

答：钢筋混凝土梁的裂缝观测包括：及时地捕捉到第一条裂缝的出现，并尽可能准确地记录下此时的荷载值；按加载分级跟踪描绘裂缝的开展情况，并测出裂缝的宽度。

10．如何确定钢筋混凝土梁开裂荷载实测值？

答：确定钢筋混凝土梁开裂荷载实测值：1）如果在规定的荷载持载时间结束后出现裂缝，则将此级荷载定为开裂荷载实测值。2）如果在规定的荷载持载时间内出现裂缝，则将此级荷载与前一级荷载的平均值定为开裂荷载实测值。3）如果没有及时发现第一条裂缝，可取荷载-挠度曲线上的转折点（曲线第一弯转段两端点切线的交点）的荷载值作为构件的开裂荷载实测值。

11．简述建筑结构试验中的真值、近似值和误差三者的关系？

答：真值是物理量本身所固有的，人们对物理量测量的目的就是寻求真值。但是由于测量误差的存在，真值无法测得，只能用多次测量的算术平均值作为其近似值，测量次数越高，接近程度越高，当测量次数足够多时，近似值趋于稳定。

1．结构中遇到的动载一般有哪两类？振动试验的目的是什么？

答：结构中遇到的动载有两类：振动与移动荷载。振动试验的目的是测定结构的动力特性、结构的响应及结构的破坏特性等。

2．研究性疲劳试验一般研究哪些内容？

答：研究性疲劳试验一般研究以下内容：1）开裂荷载及开裂情况；2）裂缝的宽度、长度、间距及其随荷载重复次数的变化；3）最大挠度及其变化；4）疲劳极限；5）疲劳破坏特征。

3．检验性疲劳试验一般研究哪些内容？

答：检验性疲劳试验，通常是在重复荷载作用下，经历规定的荷载重复次数的荷载作用期间及之后，对下列内容进行检验：1）抗裂性能；2）开裂荷载、裂缝宽度及开展情况；3）最大挠度的变化情况。

4．对建筑结构振动的研究有哪些方面，列举其中三个？

答：1）减震与隔震研究；2）减轻和防止地震灾害；3）风震研究；4）建筑物承受其他振动荷载的研究，如冲击、爆炸等。

5．建筑结构抗震试验按照试验方法和试验手段的不同，分为哪几类？

答：建筑结构抗震试验按照试验方法和试验手段的不同，可以分为低周反复加载试验（伪静力试验）、拟动力试验和动力加载试验。

6．结构抗震试验的特点是什么？要求观测的内容有哪些？

答：结构抗震试验的特点是荷载作用反复，结构变形很大。试验要求做到结构构件屈服以后，进入非线性工作阶段，直至完全破坏；试验要求同时观测结构的强度、变形、非线性性能和结构的实际破坏状态。

1. 试件设计时为什么要注意试件形状？当从整体结构中取出部分构件单独进行试验时，试件设计应注意什么？

试件设计之所以要注意它的形状，主要是要在试验时形成和实际工作相一致的应力状态。在从整体结构中取出部分构件单独进行试验时，必须注意其边界条件的模拟，使其能如实反映该部分结构构件的实际工作状况。

2. 什么是结构试验的加载制度？它包括哪些内容？为什么对于不同性质的试验要求制订不同的加载制度？

结构试验加载制度是指结构试验进行期间控制荷载与加载时间的关系。它包括加载速度的快慢、加载时间间歇的长短、分级荷载的大小和加载、卸载循环的次数等。由于结构构件的承载能力和变形性质与其所受荷载作用的时间特征有关，因此，对于不同性质的试验，必须根据试验的要求制订不同的加载制

度。

3. 试验安全问题应从哪几方面进行考虑？

试验安全问题可以从以下几方面进行考虑：试件的安全措施、仪器设备的安全措施和人身的安全措施。

4. 对于受弯构件，选取测量应变的截面应依据哪些原则？

对于受弯构件，需按如下原则选取测量应变的截面：1）弯矩最大处；2）剪力最大处；3）弯矩与剪力均较大处；4）截面面积突变处；5）抗弯控制截面（截面较弱且弯矩值较大处）；6）抗剪控制截面（截面较弱且剪力值较大处）。

5. 如何确定钢筋混凝土梁开裂荷载实测值？

确定钢筋混凝土梁开裂荷载实测值：1）如果在规定的荷载持载时间结束后出现裂缝，则将此级荷载定为开裂荷载实测值。2）如果在规定的荷载持载时间内出现裂缝，则将此级荷载与前一级荷载的平均值定为开裂荷载实测值。3）如果没有及时发现第一条裂缝，可取荷载-挠度曲线上的转折点（曲线第一弯转段两端点切线的交点）的荷载值作为构件的开裂荷载实测值。

6. 简述钢筋混凝土梁抗剪破坏的承载力检验标志有哪些？

钢筋混凝土梁抗剪破坏的承载力检验标志有：1）腹部斜裂缝达到1.5mm或斜裂缝末端受压区混凝土剪压破坏。2）沿斜截面斜压破坏，受拉钢筋在端部滑脱或其他锚固破坏。

7. 结构动力特性包括哪些内容？与哪些因素有关？

结构动力特性是结构固有的特性，包括固有频率、阻尼、振型。它们只与结构的质量、刚度和材料有关。

8. 什么叫做激振？使结构产生自由振动的激振方法有哪两种？

激振就是对结构施加振动荷载。使结构产生自由振动的激振方法有：初位

移法和初速度法。

9. 对建筑结构振动的研究有哪些方面，列举其中三个？

1）减震与隔震研究；2）减轻和防止地震灾害；3）风震研究；4）建筑物承受其他振动荷载的研究，如冲击、爆炸等。

10. 为什么说“结构抗震动力试验的难度与复杂性比静力试验要大”？

结构抗震动力试验的难度与复杂性比静力试验要大，其原因在于：首先，荷载是以动力形式出现，它以速度、加速度或一定频率对结构产生动力响应。由于加速度作用引起惯性力，以致荷载的大小又直接与结构本身的质量有关，动力荷载对结构产生共振使应变及挠度增大。其次，动力荷载作用于结构还有应变速率的问题。应变速率的大小，又直接影响结构材料的强度。在结构试验中，人们发现加载速度愈高，引起结构或构件的应变速率愈高，则试件强度和弹性模量也就相应提高。在冲击荷载作用下，强度与弹性模量的变化尤为显著。

11. 采用模型试验时，为了保证模型试验所研究的物理现象与实物试验的同一现象是相似的，必需考虑哪些问题？

采用模型试验时，为了保证模型试验所研究的物理现象与实物试验的同一现象是相似的，下列问题必需考虑：试验材料如何选择；试验参数如何确定；试验中应该测量哪些量；如何处理试验结果以及可以推广到什么样的现象上去。

12. 什么是量纲？力量系统和质量系统的基本量纲组合分别是怎样的？

量纲的概念是在研究物理量的数量关系时产生的，它说明量测物理量时所用单位的性质。力量系统的基本量纲组合是长度、时间、力。质量系统的基本量纲组合是长度、时间、质量。

13. 预载的目的是什么？

预载的目的有以下几点：1）使试验各部位接触良好，进入正常工作状态，

荷载与变形关系趋于稳定；2）检验全部试验装臵的可靠性；3）检查全部观测仪表工作是否正常；4）检查现场组织工作和人员的工作情况，起演习作用。

14. 钢筋混凝土梁的试验观测的主要内容有哪些？

钢筋混凝土梁的试验观测的主要内容有：挠度观测，转角测量，应变测量，裂缝测量和承载力极限的观测。

15. 简述建筑结构试验中的真值、近似值和误差三者的关系？

真值是物理量本身所固有的，人们对物理量测量的目的就是寻求真值。但是由于测量误差的存在，真值无法测得，只能用多次测量的算术平均值作为其近似值，测量次数越高，接近程度越高，当测量次数足够多时，近似值趋于稳定。

16. 什么叫做振动的时间历程曲线？

在横轴为时间的直角坐标系中，描绘结构振动位移、速度、加速度历程的曲线，称为时间历程曲线。

17. 检验性疲劳试验一般研究哪些内容？

检验性疲劳试验，通常是在重复荷载作用下，经历规定的荷载重复次数的荷载作用期间及之后，对下列内容进行检验：1）抗裂性能；2）开裂荷载、裂缝宽度及开展情况；3）最大挠度的变化情况。

18. 受弯构件正截面的疲劳破坏标志有哪些？

受弯构件正截面疲劳破坏标志有：1）纵向主筋疲劳断裂，这是当配筋率正常或较低时可能发生；2）受压区混凝土疲劳破坏，这是当配筋率过高或倒T型截面时可能发生。

19. 在进行结构模型设计时，确定相似条件的方法有哪两种？

确定相似条件的方法有方程式分析法和量纲分析法两种。

20. 结构试验时分级加（卸）荷载的目的是什么？

结构试验时分级加（卸）荷载的目的主要是为了便于控制加（卸）载速度和观察荷载与变形的关系，也为了统一各点加载的步调和为读取各种数据提供所必须的时间。

21. 结构试验过程中的各个环节可能产生的试验误差主要有哪些？

结构试验过程中的各个环节可能产生的试验误差主要有：试件制作误差、材料性能误差、试件安装误差、荷载和量测设备误差、结构试验方法非标准误差。

22. 钢筋混凝土梁的裂缝观测包括哪些内容？

钢筋混凝土梁的裂缝观测包括：及时地捕捉到第一条裂缝的出现，并尽可能准确地记录下此时的荷载值；按加载分级跟踪描绘裂缝的开展情况，并测出裂缝的宽度。

23. 通过结构伪静力试验来评价结构抗震性能的主要指标有哪些？

通过结构伪静力试验来评价结构抗震性能的主要指标包括强度、刚度、滞回曲线形状、骨架曲线、延性系数、退化率和能量耗散。

24. 钢筋混凝土柱的承载力检验标志是怎样的？

柱分为中心受压柱、小偏心受压柱、大偏心受压柱。大偏心受压柱承载力检验标志与梁相似，即受拉钢筋被拉断、受拉边混凝土裂缝宽度大于1.5mm或受压区混凝土被压坏。中心受压柱、小偏心受压柱的承载力检验标志是混凝土被压坏。

25. 低周反复加载试验有哪些优点和不足？

低周反复加载试验的三个主要优点是：1）试验设备比较简单；2）加载历程可人为控制，并可按需要加以改变或修正；3）在试验的过程中，可以停下来

观察结构的开裂和破坏状态，便于检验、校核试验数据和仪器设备工作情况。低周反复加载试验的不足是由于对称的、有规律的低周反复加载与某一次确定性的非线性地震相差甚远，不能反映应变速率对结构的影响，所以无法再现真实地震的状况。

26. 结构振动试验通常有哪几项内容？

结构振动试验通常有以下几项内容：1）结构的振动位移、速度、加速度的测量；2）结构动力特性测定；3）结构的振动反应测量。

27. 研究性疲劳试验一般研究哪些内容？

研究性疲劳试验一般研究以下内容：1）开裂荷载及开裂情况；2）裂缝的宽度、长度、间距及其随荷载重复次数的变化；3）最大挠度及其变化；4）疲劳极限；5）疲劳破坏特征。

28. 伪静力试验量测项目和内容，一般宜包括哪些内容？

伪静力试验量测项目和内容，一般宜包括下列各项：试验荷载值和结构支承反力值；结构构件在每级荷载作用下的变形；结构主体材料混凝土和砌体的应变；结构构件主筋和箍筋的应变；结构构件钢筋在锚固区的粘结滑移；裂缝宽度及分布形态。

29. 钢筋混凝土梁受拉主筋的应力可用哪两种方法测量？

钢筋混凝土梁受拉主筋的应力可用两种方法测量：一种是预埋电阻应变片法，另一种是在混凝土的表面预留孔洞（或称窗口）。

30. 简述钢筋混凝土梁弯曲破坏的承载力检验标志有哪些？

钢筋混凝土梁弯曲破坏的承载力检验标志有：1）受拉主筋处的最大裂缝宽度达到1.5mm，或挠度达到跨度的1/50，将此作为钢筋屈服的标志。一般配筋适中的梁，多数出现这种标志。2）受压区混凝土破坏。这是一种脆性破坏，此

时受拉主筋处的最大裂缝宽度未达到1.5mm，且挠度小于跨度的1/50。配筋过多或混凝土强度太低的梁，出现此种标志。3）受拉主筋拉断。这是另一种更为危险的脆性破坏，它发生于配筋过少或预应力过高的梁。

31. 结构中遇到的动载一般有哪两类？振动试验的目的是什么？

结构中遇到的动载有两类：振动与移动荷载。振动试验的目的是测定结构的动力特性、结构的响应及结构的破坏特性等。

32. 受弯构件斜截面的疲劳破坏标志有哪些？

答：受弯构件斜截面疲劳破坏标志有：1）与临界斜裂缝相交的腹筋疲劳断裂，这是当腹筋配筋率正常或较低时可能发生；2）混凝土剪压疲劳破坏，这是当腹筋配筋率很高时可能发生；3）与临界斜裂缝相交的主筋疲劳断裂，这是当纵向配筋率较低时可能发生。

33. 结构抗震试验的特点是什么？要求观测的内容有哪些？

结构抗震试验的特点是荷载作用反复，结构变形很大。试验要求做到结构构件屈服以后，进入非线性工作阶段，直至完全破坏；试验要求同时观测结构的强度、变形、非线性性能和结构的实际破坏状态。

34. 地震模拟振动台动力加载试验在抗震研究中的作用主要体现在哪些方面？

地震模拟振动台动力加载试验的主要作用体现在：1）研究结构的动力特性、破坏机理及震害原因；2）验证抗震计算理论和计算模型的正确性；3）研究动力相似理论，为模型试验提供依据；4）检验产品质量，提高抗震性能，为生产服务；5）为结构抗震静力试验提供试验依据。

7．低周反复加载试验有哪些优点和不足？

答：低周反复加载试验的三个主要优点是：1）试验设备比较简单；2）加载历程可人为控制，并可按需要加以改变或修正；3）在试验的过程中，可以停下来观察结构的开裂和破坏状态，便于检验、校核试验数据和仪器设备工作情况。低周反复加载试验的不足是由于对称的、有规律的低周反复加载与某一次确定性的非线性地震相差甚远，不能反映应变速率对结构的影响，所以无法再现真实地震的状况。

8．地震模拟振动台动力加载试验在抗震研究中的作用主要体现在哪些方面？ 答：地震模拟振动台动力加载试验的主要作用体现在：1）研究结构的动力特性、破坏机理及震害原因；2）验证抗震计算理论和计算模型的正确性；3）研究动力相似理论，为模型试验提供依据；4）检验产品质量，提高抗震性能，为生产服务；5）为结构抗震静力试验提供试验依据。

1. 在进行结构模型设计时，确定相似条件的方法有哪两种？

答：确定相似条件的方法有方程式分析法和量纲分析法两种。

2. 什么是结构试验的加载制度？它包括哪些内容？为什么对于不同性质的试验要求制订不同的加载制度？

答：结构试验加载制度是指结构试验进行期间控制荷载与加载时间的关系。它包括加载速度的快慢，加载时间间歇的长短，分级荷载的大小和加载，卸载循环的次数等。由于结构构件的承载能力和变形性质与其所受荷载作用的时间特征有关，因此，对于不同性质的试验，必须根据试验的要求制订不同的加载制

度。

3. 试验安全问题应从哪几方面进行考虑？

答：试验的安全问题应从以下方面进行考虑：1、试件的安全措施；2、仪器设备的安全措施；3、人身的安全措施。

4. 对于受弯构件，选取测量应变的截面应依据哪些原则？

答：对于受弯构件，需按如下原则选取测量应变的截面：1、弯矩最大处；2、剪力最大处；3、弯矩与剪力均较大处；4、截面面积突变处；5、抗弯控制截面（截面较弱且弯矩值较大处）；6、抗剪控制截面（截面较弱且剪力值较大处）。

5. 钢筋混凝土梁的裂缝观测包括哪些内容？

答：钢筋混凝土梁的裂缝观测包括：及时地捕捉到第一条裂缝的出现，并尽可能准确地记录下此时的荷载值；按加载分级跟踪描绘裂缝的开展情况，并测出裂缝的宽度。

6. 简述钢筋混凝土梁弯曲破坏的承载力检验标志有哪些？

答：一、梁的弯曲破坏：1、受拉主筋处的最大裂缝宽度达到1.5mm，或扰度达

到跨度的1/50，将此作为钢筋屈服的标志。一般配筋适中的梁，多数出现这种标志；2、受压区域混凝土破坏。这是一种脆性破坏，此时受拉主筋处的最大裂缝宽度未达到1.5mm，且挠度小于跨度的1/50。配筋过多或混凝土强度太低的梁，出现此种标志。3、受拉主筋拉断。这是另一种更为危险的脆性破坏，它发生于配筋过少或预应力过高的梁。二、梁的抗剪破坏：1、腹部斜裂缝达到1.5mm或斜裂缝末端受压区混凝土剪压破坏。2、沿斜截面斜压破坏，受拉钢筋在端部滑脱或其它锚固破坏。

7. 结构中遇到的动载一般有哪两类？振动试验的目的是什么？

答：结构中遇到的动载有两类：振动与移动荷载。振动试验的目的是测定结构的动力特征、结构的响应及结构的破坏特性等。

8. 研究性疲劳试验一般研究哪些内容？

答：研究性疲劳试验一般研究以下内容：1、开裂荷载及开裂情况；2、裂缝的宽度、长度、间距及其随荷载重复次数的变化；3、最大挠度及其变化；4、疲劳极限；5、疲劳破坏特征。

9. 受弯构件正截面的疲劳破坏标志有哪些？

答：受弯构件正截面的疲劳破坏标志：1、纵向主筋疲劳断裂，这是当配筋率正常或较低时可能发生；2、受压区混凝土疲劳破坏，这是当配筋率过高或倒T形截面时可能发生。

10. 地震模拟振动台动力加载试验在抗震研究中的作用主要体现在哪些方面？ 答：地震模拟振动台动力加载试验的主要作用体现在：1、研究结构的动力特征、破坏机理及震害原因；2、验证抗震计算理论和计算模型的正确性；3、研究动力相似理论，为模型试验提供依据；4、检验产品质量、提高抗震性能，为生产服务；5、为结构抗震静力试验提供试验依据。

土木工程专业 建筑结构试验 试题

一、选择题(每小题4分，共40分)

1．结构试验前，应进行预载，以下哪一条不当?( )

A．混凝土结构预载值不宜超过开裂荷载计算值70％

B．顶应力混凝土结沟预载直可以超过开裂荷载计算疽

C．钢结沟的预载值可以加到使用荷载

D．顶应力混凝土结陶的顶载疽可以加至正常匣用荷载

2．用量纲分析法进行结构模型设计时，下列哪一个量纲不属于基本量纲?( )

A．质量M

B．应力

C．长度L

D．时间T

3．用非破损检测混凝土强度等级，哪一种是不当的?( )

A．用超声法测定混凝土强度等级

B．用钻芯法测定混凝土强度等级

C．用回弹法测定混凝上强度等级

D．用超声一回惮法测定混凝上强度等级

4．下列钢筋混凝土结构的承载力极限标志中，哪一条不正确?( )

A. 跨中最大挠度达到跨度的1／50

B．受拉主筋重心处裂缝宽度达到2． 0mm

C．剪力区，受压混凝土剪压破坏或斜压破坏

D．主筋端部相对混凝土滑移

5．下列哪一点不是低周反复试验的优点?( )

A．设备比较简单，耗资较少

B．在逐步加载过程中可以停下来仔细观察反复荷载下结构的变形和破坏现象

C．能做比较大型的结构试验及各种类型的结构试验

D．能与任一次确定性的非线性地震反应结果相比

6．建筑结构的模型试验的优点，做如下表述中，哪一点是不当的?( )

A．制作容易，节省材料、时间、人力

B．可以根据试验目的，突出主要因素，针对性强

C．可以严格控制其主要参数，避免许多外界因素干扰，保证数据准确

D．能表达实体的一切特征

7．在结构搞震动力试验中，下列何种加载方法既能较好地模拟地震又有实现的可能? ( )

A．采用机械式偏心激振器激振 B．采用地震模拟振动台

C．采用炸药爆炸模拟人工地震 D．采用电磁激振器激振

8. 下列各项特性哪一项不是结构的动力特性?( )

A．固有频率 B．固有振型

C．阻尼系数 D．动力的大小和方向

9．贴电阻片处的应变为1000 ，电阻片的灵敏系数K＝2．0，在这个

电阻片上应产生对电阻变化率应是下列哪一个?( )

A. 0．2％ B．0．4％

C．0．1％ D．0．3％

10．用下列四种量测方法测量梁的正截面裂缝宽度，哪一种最标准?( )

A．取侧面三条最大裂缝的平均宽度

B．取底面三条最大裂缝的平均宽度

C．取受拉主钢筋重心处的最大裂缝宽度

D．取侧面和底面三条最大裂缝平均宽度

二、判断题(每小题4分，共20分。下列论述，对的画√，错误的画×。评分

标准：判断对的得4分，判断错误不扣分)

1．结构静力试验时加载分级是为了控制加载速度．( )

2．研究结构在荷载作用下的弹性、弹塑性直至破坏各阶段全过程的工作性能，

应取强度模型进行试验。( )

3．移动荷载作用下结构所产生的动挠度往往比静挠度小。( )

4．结构静力试验时，安装在结构上的仪表，要求刚度小，不影响被测结构的工

作性能。( )

5．测量结构振动时，安装在结构上的振动传感器的质量应尽可能小，才能不影

响结构的振动特性。( )

三、简答题(每小题5分，共40分)

1．试述测量挠度有哪几种仪器(方法)?

2．研究性试验，荷载如何分级?

3．静力试验中，各级荷载下的恒载持续时间是如何规定的?

4．怎样确定承载力汲限荷载实测值?

5．一个截面对称的受弯构件，如图所示，用电阻应变仪测量截面上轴力引起的

应变。试拟定一个测试方案。

6．测定结构的动力特性的方法有哪几种?

7．低周反复加载试验的目的是什么?

8．一根承受均匀布荷载的简支梁，要求按最大挠度（ ）相似设计试

验模型。设已经确定 ，简述求 的过程。

试题答案及评分标准

一、选择题(每小题4分，共40分)

1．B 2．B 3．B 4．B 5．D

6．D 7．B 8．D 9．D 10．C

二、判断题(每小题4分，共20分。下列论述，对的画√，错误的画×。评分

标准：判断对的得 4分，判断错误不扣分)

1．√ 2．√ 3．× 4．√ 5．√

三、简答题(每小题5分，共40分)

1．答：①百分表及挠度计；②电子百分表；③电阻应变式位移传感器；④差动

变压器式位移传感器；⑤刻度尺与水准仪。

2．答：①生产检验性试验当加载至破坏荷载计算值的90％后，每级应取不

大于承载力检验荷载值的5％逐级加荷至结构破坏；

②研究性试验当加载至计算破坏荷载的90％后，为了求得精确的破坏荷载

值，每级应取不大于标准荷载的5％逐级加荷至结构破坏；

3．答：①混凝土结构的级间停留时间不得少于10～15min，钢结构取10min，

砌体和木结构也可参照执行。

②在正常使用极限状态标准荷载作用下的持续时间不应少于30min，钢结构

也不宜少于30min，砌体为30小时；木结构不小于24小时；拱式砖石结构或混

凝土结构不小于72小时。

③对于预应力混凝土构件的研究性试验，达到开裂荷载计算值仍未开裂，应持

续30min(检验性构件不受此限制)。

④对于采用新材料、新工艺、新结构形式的结构构件，或跨度较大(大于12m)

的屋架、桁架等结构构件，为了确保使用期间的安全，要求在正常使用极限状

态短期试验荷载作用下的持续时间不宜少于12h，在这段时间内变形继续增长而

无稳定趋势时，还应延长持续时间直至变形发展稳定为止，

4．答：①如果在规定的荷载持载时间结束后出现裂缝，则将此级荷载定为开裂

荷载实测值．②如果在规定的荷载持载时间内出现裂缝．则将此级荷载与前一

级荷载的平均值定为开裂荷载实测值。③如果没有及时发现第一条裂缝，可取

荷载一挠度曲线上的转折点(曲线第一弯转段两端点切线的交点)的荷载值作为

构件的开裂荷载实测值。

5．

答：①在一个截面上对称地贴两片电阻片，作工作片，如图；

②再取一个与构件材料相同的试块，贴两片电阻片，作补偿片；

③全桥接法：一个工作片接A、B端，一个工作片接C、D端，B、C端与D、A端

接补偿片；

④

(或：③半桥接法；两工作片串联后接A、B端，两补偿片串联后接C、D端；

④ )

6．答；①自由振动法；②共振法；③脉动法。

7．答：①用静力加载方法来近似模拟地震作用，获得结构构件超过弹性极限后

的荷载变形工作性能(恢复力特性)和破坏特征，②也可以用来比较或验证抗震

构造措施的有效性和确定结构的抗震极限承载能力。③进而为建立数学模型，

通过计算机进行结构抗震非线性分析服务，为改进现行抗震设计方法和修订设

计规范提供依据。

8．答：①按公式求相似判据 ：

由上式可得：

②将相似判据换算成相似指标，并令其为1，即：

③确定相应的相似常数：材料相同 ；最大挠度相同 ；则可

求得

中央广播电视大学2004—2005学年度第二学期“开放本科”期末考试

土木工工、土木工管、土木工道专业 建筑结构试验 试题

2005年7月

一、选择题(每小题4分，共40分)

1．下列钢筋混凝土结构的承载力极限标志中，哪一条不正确?( )

A. 跨中最大挠度达到跨度的1／50

B．受拉主筋重心处裂缝宽度达到1．5mm

C．剪力区，受压混凝土剪压破坏或斜压破坏

D．“架立筋”端部相对混凝土滑移

2．下列哪一点不是低周反复试验的优点?( )

A．设备比较简单，耗资较少

B．在逐步加载过程中可以停下来仔细观察反复荷载下结构的变形和破坏现

象

C．能做比较大型的结构试验及各种类型的结构试验

D．能与任一次确定性的非线性地震反应结果相比

3．建筑结构的模型试验的优点，做如下表述中，哪一点是不当的?( )

A．制作容易，节省材料、时间、人力

B．可以根据试验目的，突出主要因素，针对性强

C．可以严格控制其主要参数，避免许多外界因素干扰，保证数据准确

D．能表达实体的一切特征

4．结构试验前，应进行预载，以下哪一条不当？( )

A. 混凝土结构预载值不宜超过开裂荷载计算值70％

B．预应力混凝土结构预载值可以超过开裂荷载计算值

C. 钢结构的预载值可以加到使用荷载

D. 预应力混疑土结构的预载值可以加至正常使用荷栽

5. 用量纲分析法进行结构模型设计时，下列哪一个量纲不属于基本量

纲?( )

A．质量M B．应力

C．长度L D．时间T

6．用非破损检测混凝土强度等级，哪一种是不当的?( )

A. 用超声法测定混疑土强度等级

B. 用拔出法测定混凝土强度等级

C. 用回弹法测定混凝土强度等级

D．用超声一回弹法测定混凝土强度等级

7．在结构搞震动力试验中，下列何种加载方法既能较好地模拟地震又有实现的

可能? ( )

A．采用机械式偏心激振器激振 B．采用地震模拟振动台

C．采用炸药爆炸模拟人工地震 D．采用电磁激振器激振

8. 下列各项特性哪一项不是结构的动力特性?( )

A．固有频率 B．固有振型

C．阻尼系数 D．动力的大小和方向

9．贴电阻片处的应变为1000 ，电阻片的灵敏系数K＝2．0，在这个

电阻片上应产生对电阻变化率应是下列哪一个?( )

A. 0．2％ B．0．4％

C．0．1％ D．0．3％

10．用下列四种量测方法测量梁的正截面裂缝宽度，哪一种最标准?( )

A．取侧面三条最大裂缝的平均宽度

B．取底面三条最大裂缝的平均宽度

C. 取受拉主钢筋重心处的最大裂缝宽度

D．取侧面和底面三条最大裂缝平均宽度

二、判断题(每小题4分，共20分。下列论述，对的画√，错误的画×。评分标准：判断对的得4分，判断错误不扣分)

1．结构静力试验时加载分级是为了便于观察变形与荷载的关系．( )

2．研究结构在荷载作用下的弹性阶段的工作性能，应取强度模型进行试验。

( )

3．移动荷载作用下结构所产生的动挠度往往比静挠度小。( )

4．结构静力试验时，安装在结构上的仪表，要求刚度大，不影响被测结构的工作性能。( )

5．测量结构振动时，安装在结构上的振动传感器的质量应尽可能小，才能不影响结构的振动特性。( )

三、简答题(每小题5分，共40分)

1．试述测量挠度有哪几种仪器与方法?

2．研究性试验与生产检验性试验，荷载分级有哪些不同?

3．静力试验中，各级荷载下的恒载持续时间是如何规定的?

4．怎样确定开裂荷载实测值?

5．一个截面对称的受弯矩和轴力共同作用的构件，如图所示，用电阻应变仪测量截面上轴力引起的应变。试拟定一个测试方案，并列出应变仪读数与实际应变的关系?

6．测定结构的动力特性的方法有哪几种?

7．一根承受均匀布荷载的简支梁，要求按最大挠度（ ）相似设计试验模型。设已经确定 ，简述求 的过程。

8．下图为低周反复荷载试验的结果。试说明图中所示四点的强度的定义。

建筑结构试验

试题答案及评分标准

(供参考)

2005年7月

一、选择题(每小题4分，共40分)

1．D 2．D 3．D 4．B 5．B

6．B 7．B 8．D 9．A 10．C

二、判断题(每小题4分，共20分。下列论述，对的画√，错误的画×。评分标准：判断对的得 4分，判断错误不扣分)

1．√ 2．× 3．× 4．× 5．√

三、简答题(每小题5分，共40分)

1．答：①百分表及挠度计；②电子百分表；③电阻应变式位移传感器；④差动变压器式位移传感器；⑤刻度尺与水准仪。

2．答：①生产检验性试验当加载至破坏荷载计算值的90％后，每级应取不

大于承载力检验荷载值的5％逐级加荷至结构破坏；

②研究性试验当加载至计算破坏荷载的90％后，为了求得精确的破坏荷载值，每级应取不大于标准荷载的5％逐级加荷至结构破坏；

3．答：①混凝土结构的级间停留时间不得少于10～15min，钢结构取10min，砌体和木结构也可参照执行。

②在正常使用极限状态标准荷载作用下的持续时间不应少于30min，钢结构也不宜少于30min，砌体为30小时；木结构不小于24小时；拱式砖石结构或混凝土结构不小于72小时。

③对于预应力混凝土构件的研究性试验，达到开裂荷载计算值仍未开裂，应持续30min(检验性构件不受此限制)。

④对于采用新材料、新工艺、新结构形式的结构构件，或跨度较大(大于12m)的屋架、桁架等结构构件，为了确保使用期间的安全，要求在正常使用极限状态短期试验荷载作用下的持续时间不宜少于12h，在这段时间内变形继续增长而无稳定趋势时，还应延长持续时间直至变形发展稳定为止，

4．答：①如果在规定的荷载持载时间结束后出现裂缝，则将此级荷载定为开裂荷载实测值．②如果在规定的荷载持载时间内出现裂缝．则将此级荷载与前一级荷载的平均值定为开裂荷载实测值。③如果没有及时发现第一条裂缝，可取荷载一挠度曲线上的转折点(曲线第一弯转段两端点切线的交点)的荷载值作为构件的开裂荷载实测值。

5．答：①在一个截面上对称地贴两片电阻片，作工作片，如图；

②再取一个与构件材料相同的试块，贴两片电阻片，作补偿片；

③全桥接法：一个工作片接A、B端，一个工作片接C、D端，B、C端与D、A端接补偿片；

④

(或：③半桥接法；两工作片串联后接A、B端，两补偿片串联后接C、D端；④ )

6．答；①自由振动法；②共振法；③脉动法。

7．答：①按公式求相似判据 ：

由上式可得：

②将相似判据换算成相似指标，并令其为1，即：

③确定相应的相似常数：材料相同 ；最大挠度相同 ；则可求得

8．答：①开裂强度：试件出现垂直裂缝或斜裂缝时的截面内力( )或应力( )值．

②屈服强度：试件刚度开始明显变化时的截面内力( )或应力

( )值。

③极限强度：试件达到最大承载能力时的截面内力( )或应力

( )值。

④破损强度：试件经历最大承载能力后，达到某一剩余承载能力时的截面内力( )或应力( )值。目前试验标准和规程规定可取极限强度的85％

土木工程专业 建筑结构试验 试题

一、选择题(每小题4分，共40分)

& G0 ?/ f* ^+ J3 B; b+ c% Z1．结构试验前，应进行预载，以下哪一条不当?( )( ~6 ?4 G2 ]2 ?6

A．混凝土结构预载值不宜超过开裂荷载计算值70％, ^3 E b8 }# q2 }

B．顶应力混凝土结沟预载直可以超过开裂荷载计算疽: T' q4 U& ]( B

C．钢结沟的预载值可以加到使用荷载

( W; g- R5 H+ Y; R0 \7 G! ` AD．顶应力混凝土结陶的顶载疽可以加至正常匣用荷载

* H/ {. |8 @# J* D2 n2．用量纲分析法进行结构模型设计时，下列哪一个量纲不属于基本量纲?( )$ f2 ^/ Z5 X! TA．质量M . H

3．用非破损检测混凝土强度等级，哪一种是不当的?( )( \2 v: }* H$

A．用超声法测定混凝土强度等级8 E% R! l6 J h* ~7 u

B．用钻芯法测定混凝土强度等级

1 M8 ]& S3 K! N1 F' \7 P# SC．用回弹法测定混凝上强度等级

8 n8 p, x% c2 y. M+ f4 j4 `# e- eD．用超声一回惮法测定混凝上强度等级6 w a4 t6 S3 S9 S

4．下列钢筋混凝土结构的承载力极限标志中，哪一条不正确?( )8 |:

A. 跨中最大挠度达到跨度的1／50- ^) j7 V! @ E& w) u

B．受拉主筋重心处裂缝宽度达到2．0mm

: G z. X1 V; T3 W. v8 e0 AC．剪力区，受压混凝土剪压破坏或斜压破坏$ h& m+ D n8 R2 S* E2

D．主筋端部相对混凝土滑移

4 v# U6 y% a3 C- l5．下列哪一点不是低周反复试验的优点?( )

$ F: y: }3 Q/ E1 {/ oA．设备比较简单，耗资较少9 x; d9 L$ c3 A3 ~! h, v# f

B．在逐步加载过程中可以停下来仔细观察反复荷载下结构的变形和破坏现象9 }, I0 ]% b! C．能做比较大型的结构试验及各种类型的结构试验. r9 R! O S9 l3

D．能与任一次确定性的非线性地震反应结果相比, ~1 Q& N! U% ]4 v!

6．建筑结构的模型试验的优点，做如下表述中，哪一点是不当的?( )

O' A% i/ p) E+ k# ZA．制作容易，节省材料、时间、人力

4 d/ Z# V# |2 YB．可以根据试验目的，突出主要因素，针对性强

- `) y. _# J+ \* U3 p( kC．可以严格控制其主要参数，避免许多外界因素干扰，保证数据准确

& \# O$ Z: q lD．能表达实体的一切特征

0 v# w& T: p! A( b/ A

5 n1 Q; T: ~7 H

8. 下列各项特性哪一项不是结构的动力特性?( )

* t& G3 _' J0 [A．固有频率 B．固有振型

l, ]8 o5 Q( hC．阻尼系数 D．动力的大小和方向- o. e! q: p0 M: C, g' M! y6 m

9．贴电阻片处的应变为1000 ，电阻片的灵敏系数K＝2．0，在这个电阻片上应产生对电阻变化率应是下列哪一个?( ), n4 N: f3 z; }8 A. 0．2％ B．0．4％)

O) C．0．1％ D．0．3％

2 B8 X

/ ?! ]+ R9 O9 }6 Z) g$ FA．取侧面三条最大裂缝的平均宽度5 @: X8 ~2 }8 J# u9 ~

B．取底面三条最大裂缝的平均宽度

! G! y7 p* W+ ]/ EC．取受拉主钢筋重心处的最大裂缝宽度 0 d0 D& _5 w/ n2 L

D．取侧面和底面三条最大裂缝平均宽度4 u: {% o! |5 e

}) 8 U7 S; B) p+ l) V7 X& U! g3 p三、简答题(每小题5分，共40分)8 D6 n& },

[2 p& s2 U! `

1．试述测量挠度有哪几种仪器(方法)?8 |8 J# u2 Y

2．研究性试验，荷载如何分级?

( N9 \( }& c9 Y' c- u n9 B' y3．静力试验中，各级荷载下的恒载持续时间是如何规定的?

8 s

* r! a& P4 D2 j- D# n! m5．一个截面对称的受弯构件，如图所示，用电阻应变仪测量截面上轴力引起的应变。试拟定一个测试方案。; }8 f! O& Q4 R6．测定结构的动力特性的方法有哪几种?

: l1 F9 I( I+ d% s7．低周反复加载试验的目的是什么?2 s3 [6 c; r

8．一根承受均匀布荷载的简支梁，要求按最大挠度（ ）相似设计试验模型。设已经确定 ，简述求 的过程。

& t' y: T3 E: z: V

, b% l6 u$ p9 L/ \1．B 2．B 3．B 4．B 5．D

; U! K3 J7 U

+ ~% [/ ~/ h e5 m# F5 N8 j: f; P( S+ v8 j4 三、简答题(每小题5分，共40分)

6 L% A4 b- E: M1．答：①百分表及挠度计；②电子百分表；③电阻应变式位移传感器；④差动变压器式位移传感器；⑤刻度尺与水准仪。/ ^0 f8 c$ _4 2．答：①生产检验性试验当加载至破坏荷载计算值的90％后，每级应取不大于承载力检验荷载值的5％逐级加荷至结构破坏；3②研究性试验当加载至计算破坏荷载的90％后，为了求得精确的破坏荷载值，每级应取不大于标准荷载的5％逐级加荷至结构破坏；

, P

: ]) b( b$ ?1 }( _) ~$ r②在正常使用极限状态标准荷载作用下的持续时间不应少于30min，钢结构也不宜少于30min，砌体为30小时；木结构不小于24小时；拱式砖石结构或混凝土结构不小于72小时。

, b) z1 {. b5 i) G* \③对于预应力混凝土构件的研究性试验，达到开裂荷载计算值仍未开裂，应持续30min(检验性构件不受此限制)。- T$ l- Q) d3 \1 f ④对于采用新材料、新工艺、新结构形式的结构构件，或跨度较大(大于12m)的屋架、桁架等结构构件，为了确保使用期间的 安全，要求在正常使用极限状

态短期试验荷载作用下的持续时间不宜少于12h，在这段时间内变形继续增长而无稳定趋势时，还应延长持续时间直至变形发展稳定 为止，. W2 n1 j

4．答：①如果在规定的荷载持载时间结束后出现裂缝，则将此级荷载定为开裂荷载实测值．②如果在规定的荷载持载时间内出现 裂缝．则将此级荷载与前一级荷载的平均值定为开裂荷载实测值。③如果没有及时发现第一条裂缝，可取荷载一挠度曲线上的转折点(曲线第一弯转段两端点切线的 交点)的荷载值作为构件的开裂荷载实测值。, W2 S0 B9 r, d* C- w( G: b

5．% e5 ^7 {9 s0 H0 K' @6 n答：①在一个截面上对称地贴两片电阻片，作工作片，如图；

; f2 K+ `6 V2 }②再取一个与构件材料相同的试块，贴两片电阻片，作补偿片；1 Y' ]: _9 Y$ A$ T8 J$ L

③全桥接法：一个工作片接A、B端，一个工作片接C、D端，B、C端与D、A端接补偿片；# L% v- J9 S9 ④ , e% x7 ?$ |% x# L R(或：③半桥接法；两工作片串联后接A、B端，两补偿片串联后接C、D端；④ )' ~! ~% d0 @+ e' X;

6．答；①自由振动法；②共振法；③脉动法。

) ~: i; p2 v5 N$ @ k4 ]7． 答：①用静力加载方法来近似模拟地震作用，获得结构构件超过弹性极限后的荷载变形工作性能(恢复力特性)和破坏特征，②也可以用来比较或验证抗震构造措施 的有效性和确定结构的抗震极限承载能力。③进而为建立数学模型，通过计算机进行结构抗震非线性分析服务，为改进现行抗震设计方法和修订设计规范提供依据。+ C1 ~. x8 8．答：①按公式求相似判据 ：7 Z3 k' }4 o, [* v% w5 u

@: S

②将相似判据换算成相似指标，并令其为1，即：

' e+ \* u1 d' p2 P2 b- o2 L; k3 h③确定相应的相似常数：材料相同 ；最大挠度相同 ；则可求得

《建筑结构试验》复习提纲

一、建筑结构试验荷载

1.电液伺服加载系统主要由哪几部分组成？其主要工作过程是怎样的？

答：电液伺服加载系统主要由加载器、控制系统、和液压源组成。其主要工作过程是：在双作用液压加载器的基础上配臵电液伺服阀、拉压力传感器和位移传感器组成的可控加载装臵，采用闭环控制，将荷载、应变、位移等物理量直接作为控制参数，实行自动控制。

1、地震模拟振动台是由哪几部分组成的？

答：台面和基础、高压油源和管路系统、电液伺服加载器、模拟控制系统、计算机控制系统和相应的数据采集处理系统。

2、冲击加载有哪几种方法？

答：突然加载法：垂直自由落体式、水平撞击式、重锤敲击法；突然卸载法：张拉释放式、悬挂重物突然卸载法，对脆性材料施加力的突然卸载法。

3、利用气体压力对结构施加荷载有哪些具体的方法？

答：气压加载有两种：一种是正压加载，一种是负压加载。正压加载是用空气压缩机对气囊充气，给试件加均匀荷载；负压加载是对一些封闭的结构，利用真空泵抽气的方法，形成大气压力差对试件施加荷载。

5、如何利用磁场对结构施加电磁荷载？

答：

二、结构试验测试技术

１、试验仪器仪表的主要技术性能指标有哪些？

答：量程、刻度值、灵敏度、精确度、分辨率、滞后、重复性、线性度、稳定性和零漂

２、电阻应变片有哪些用途？

答：测量应变、裂缝。

３、电阻应变片的工作原理是什么？

答：是以电阻应变片作为传感元件，将其牢固地粘贴在构件的测点上，构件受力后由于测点发生应变，应变片也随之变形而使应变片的电阻发生变化，再由专用仪器测得应变片的电阻变化大小，并转换为测点的应变值。

４、电阻应变片的主要技术指标有哪些？

答：标距、栅宽、电阻值、灵敏系数。

５、试举出你所见的两类电阻应变片的特点？

答：箔式应变片的特点: 箔式应变片敏感栅是由镀在胶质基底上的金属箔通过光刻和腐蚀工艺制成，覆盖层也为胶质，敏感栅的横向部分做得很宽，因此其横向效应小，另外此种应变片绝缘度高，耐疲劳性能好。丝式应变片：丝式应变片是用直径很细的金属丝做成敏感栅，基底及覆盖层多为纸质，它具有价格低、易于粘贴、耐疲劳性能差等特点。

６、什么是传感器？常用的应变测量传感器有哪几种？

答：传感器是感受各种试验物理量并把它们转变成电信号的装臵。

７、电阻应变仪测量应变的主要原理是什么？

答：电阻应变仪利用惠斯顿电桥将应变计产生的的电阻变化率转换成电信号，

经放大器放大后显示成应变读数。

８、测力传感器工作的基本原理是什么？

答：测力传感器工作的基本原理是利用弹性元件的弹性变形或应变与其所受外力构成一定的比例关系而测量力的大小。或（利用钢制成的弹簧、环箍或笛片在受力后产生弹性变形，将其变形通过机械放大后，用指针度盘来表示或借助位移计来反映，通过位移计读数求出力的数值。）

９、裂缝测量包括哪些内容？各借助什么仪器进行测量？

答：裂缝测量包括观察裂缝的产生和发展（贴应变计、白石灰水涂层、导电漆膜）以及测量裂缝的宽度（读数显微镜、裂缝读数卡）。

１０、试验数据记录的方式有哪几种？

答：表格、图像或函数表达。

１１、常用的数据记录器有哪些？

答：光线示波器、磁带记录仪、X-Y函数记录仪、动态数据采集仪。

12、测试系统主要由哪几部分组成？

答： 感受、放大、显示记录三部分。

13、数据采集系统由哪几部分组成？

答：数据采集系统包括硬件系统和软件系统。硬件系统包括传感器、数据采集仪和计算机三部分。

13、对已建结构可靠性鉴定的方法有哪几种？

答：非破损检测方法和半破损检测方法，其中主要是材料强度检测和内部缺陷损伤探测两个方面。

14、非破损检测混凝土强度方法有哪几种？

答：回弹法、超声法、超声回弹综合法。

15、半破损检测混凝土强度方法有哪几种？

答：钻芯法、拔出法、贯入法。

16、非破损检测混凝土内部缺陷的方法有哪几种？

答：浅裂缝检测：单面平测法、双面斜测法；深裂缝检测：钻孔法；超声脉冲法。

17、回弹法的基本原理是什么？

答：回弹法的基本原理是使用回弹仪的弹击拉簧驱动仪器内的弹击重锤，通过中心导杆，弹击混凝土的表面，并测得重锤反弹的距离，以反弹距离与弹簧初始长度之比为回弹值R，由它与混凝土强度的相关关系来推定混凝土的强度。

18、为什么能够利用超声波检测混凝土强度？

答：超声波在混凝土中的传播速度与混凝土的弹性模量、材料密度有关，因此混凝土的抗压强度就与波速具有一定的相关性。

19、利用超声回弹综合法检测混凝土强度应注意什么问题？

答：超声法测点和回弹法测点应布臵在同一测区内，但两种测量方法的测点不宜重叠；每一测区内先进行回弹值的测试，再进行超声法的测量。只有同一测区内所测得的回弹值和声速值才能作为推算混凝土强度的综合参数，不同测区的测量值不得混用。

20、什么是拔出法试验？它有哪几种方法？

答：拔出法是在浇筑混凝土之前预埋金属锚固件（预埋拔出法），或是在已经硬化的混凝土构件上钻孔埋入金属锚固件（后装拔出法），然后采用拔出仪测试锚固件从硬化混凝土中被拔出时的极限拔出力，根据预先建立的拔出力与混凝土强度之间的相关关系推算混凝土的抗压强度。包括：预埋拔出法与后装拔出法。

21、用何种加载装臵可进行拔出法试验？

答：拔出试验装臵由钻孔机、磨槽机、锚固件及拔出仪等组成，实用中有圆环式和三点式两种拔出装臵。专用手动油压拉拔仪。

22、超声法检测混凝土缺陷可用于哪些方面的检测？

答：裂缝深度、内部空洞和不密实区的位臵及范围、表面损伤层厚度、混凝土的结合面和混凝土的匀质性。

23、为什么超声法能够检测混凝土缺陷？

答：超声法检测混凝土内部缺陷的基本原理是利用超声波在介质中传播时，遇到缺陷产生绕射使传播速度降低，声时变长，在缺陷面产生反射，使波幅和频率明显降低，接收波形发生畸变，综合波速、波幅、频率等参数的相对变化和接收波形的变化，对比相同条件下无缺陷混凝土的参数和波形，判断和评定混凝土的缺陷和损伤情况。

24、钢材强度测定一般采用什么方法？

答：表面硬度法、超声法。

25、用什么方法可以检测钢材和焊缝缺陷？

答： 超声法检测钢材和焊缝缺陷，其工作原理与检测混凝土内部缺陷相同。

26、桥梁检测和现场试验的主要目的

答：(1)检验桥梁设计与施工的质量 (2)直接了解桥梁结构承载情况，借以判断桥梁结构的实际承载能力(3)验证桥梁结构设计理论和方法 (4)桥梁结构自振特性及结构受动力荷载作用产生的动态反应的测试研究 (5)桥梁结构构件的鉴定抽检试验 (6）积累科学技术资料，充实和发展桥梁计算理论和施工技术。

27、振动试验的项目内容

答：测定桥梁振源、桥梁自振特性和结构动力反应。

三、结构试验数据处理基础

1.为什么要对结构试验采集到的原始数据进行处理？数据处理的内容和步骤主要有哪些？

答：原始数据是在一定的环境里、一定的条件下获得的，它会受到各种各样客观因素的影响，从严格意义上讲，它只能是力求接近某个客观实际真值，而无法得到真正的真值，为此，必须对试验所得到的原始数据进行分析、加工处理。数据处理的内容与步骤：（1）数据的整理和换算；（2）数据的误差分析；（3）数据的表达。

1、如何根据数据修约规则对试验数据进行修约？

答：（1）四舍五入，即拟舍数位的数字小于5时舍去，大于5时进1，等于5时，若所保留的末位数字为奇数则进1，为偶数则舍弃。（2）负数修约时，先将它的绝对值按上述规则修约，然后在修约值前面加上负号。（3）拟修约的数值应在确定修约位数后一次性修约获得结果，不得多次连续修约。

2、怎样求一组试验数据的平均值、标准差和变异系数？

答：

3、试验测量中的偶然误差一般服从什么分布？

答：正态分布。

4、什么是误差？误差主要分为几种类型？每种类型的误差 有何特点？如何表示？

答：误差=测试值—真值

误差分类：系统误差、随机误差和过失误差

（1）系统误差

特点：在整个测量过程中始终有规律地存在着，其绝对值和符号保持不变或按某一规律变化。