工程结构检测技术思考题答案

工程结构检测技术思考题答案
工程结构检测技术思考题答案
1、工程结构检测，是开展哪些研究和工程技术工作的重要手段？
①分析工程质量，②进行科学研究，③出台相关规范,制定质量标准④质量事故调查。

2、工程结构检测意义与任务
意义：①了解和掌握结构的实际工作状况；②验证新理论、新结构、新设计的正确与合理性；③结构技术
状况评估。

任务：①确定新建结构的承载能力和使用条件；②评价既有结构的使用性能与承载能力；③研究结构的
受力行为及一般规律；④进行生产鉴定和施工质量事故调查。

4、我国结构工程技术标准和规范分为哪四个层次？综合基础标准，专业基础标准，专业通用标准和专业专用标准
5、桥梁结构构件技术状况分为哪5级？良好，较好，较差，差的和危险状态
6、混凝土抗压强度试验标准试块的几何尺寸是多少？立方体：150×150×150mm；圆柱体：150×300
7、混凝土轴心抗压强度试验中，应选用什么样的试件？棱柱体：150×150×300mm；圆柱体：150×300
8、混凝土静力弹性模量性能试验中，应选用什么样的试件？棱柱体：150×150×300mm；圆柱体：150×300
9、试说明混凝土静力受压弹性模量试验中，为什么选用六个棱柱体试件？三个用于轴心抗压，三个用于弹性模量
10、试说明混凝土静力受压弹性模量试验中，为什么其荷载最大压应力约为1/3轴心抗压强度？线弹性
11、试描述混凝土试件抗压力学性能试验时，试块的破坏形态。

并解释为什么？中间比两端竖向裂缝多，因两端
受到约束最强，中间混凝土在单向受压状态下发生横向达到极限拉应变而产生竖向裂缝。

12、如何测试混凝土材料的抗拉力学性能？并解释为什么。

因轴向受拉试验不能保证试件处于轴心受拉状态而影响
轴心抗拉强度，故用较简便的圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测试。

13、说明在非标准试块抗压强度值确定时，为什么小尺寸试块换算系数取为0.95,而大尺寸试块换算系数取为1.05？
几何尺寸越大，几何缺陷越多，抗压能力越小，则需要修正系数。

14、在混凝土抗压强度试验中，如果有一个值与中间值的差值超过中间值的15％时，应如何确定其抗压强度值？
把最大值及最小值一并舍去，取中间值作为该组试件的抗压强度值。

15、在混凝土静力弹性模量试验中，如果其中一个试件的轴心抗压强度值超过用以确定检验控制荷载的轴心抗压强
度值的20％时，应如何确定弹性模量值？取另两个试件测试值的算术平均值作为弹性模量值。

16、论述在混凝土抗压强度试验中，如何通过3个试验值来确定其抗压强度值？Ⅰ、一般情况下，取三个试件测试
值的算术平均值作为该组试件的强度值（精确至0.1MPa）；Ⅱ、三个测试值中的最大值或最小值中，有一个与中间值的差值超过中间值的15％时，则把最大值及最小值一并舍去，取中间值作为该组试件的抗压强度值；Ⅲ、若最大值和最小值与中间值的差值均超过中间值15％时，则该组试件试验结果无效。

17、论述在混凝土受压弹性模量试验中，如何通过3个试验值来确定其弹性模量值？
Ⅰ、一般情况下，取三个试件测试值的算术平均值作为该组试件的弹性模量值；Ⅱ、如果其中一个试件的轴心抗压强度值超过用以确定检验控制荷载的轴心抗压强度值的20％时，则取另两个试件测试值的算术平均值作为弹性模量值；Ⅲ、如果两个试件超过了上述规定时，则该组试件试验结果无效。

18、目前用于结构应变测试的常用方法有哪些（列举至少三种），
分析其测试精度？
电阻应变测试（1微应变），钢弦应变计和光纤光栅应变计（约为2.5微应变）。

19、在图示电阻应变仪工作原理电路中，工作电阻Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4组成了电路的四个桥臂，其电桥平衡的条件是
什么？BD中流过的电流为0。

R1*R3-R2*R4=0
20、试扼要叙述电阻应变计粘贴工艺？
①标记应变片粘贴区域；②该标记处结构表面打磨，除去表尘；
③利用丙酮或无水酒精擦拭打磨处；④将打磨
处摸上薄薄一层粘结胶（502胶、AB胶）；⑤将应变片对准贴正，轻轻按压排除片下多余之胶；⑥连接接线端子，小心焊接应变片与接线端；⑦焊接信号输出导线；⑧将整个应变片及接线端子涂上防水胶（704硅胶）。

21、试扼要说明影响电阻应变测试结果长期稳定的主要因素有哪些？
a)传感器与基体的粘结程度(剪力传递）；b)导线接触电阻；c)测试系统零漂（传感器通电发热）。

22、应变测量电桥不同的接线方式，依赖于结构受力状态，不同接线方式的目的是什么？
①有效实现温度补偿；②从复杂的组合应变中分离出感兴趣的应变；③有效提高测量精度。

23、试说明应变测量的误差来源。

①测试系统误差；②应变传感器粘贴工艺；③材料弹性模量误差；④计算公式与数据分析处理误差
24、试分析为什么电阻应变计的阻值取为120Ω较为合适？
R 值取得太小，导线电阻影响较大，影响测试结果；R 值取得太大，电阻片做的较大，对于一点测试影响较大方便。

25、半桥和1/4桥接线的主要区别。

半桥双臂线路测量时，应变仪读数为εr=ε1-ε2 ；1/4桥单臂线路测量时，应变仪读数为εr=ε1
26、试扼要叙述钢弦应变传感器的工作原理？由钢弦内应力的变
化转化为钢弦振动频率的变化。

27、钢弦应变传感器应变测试的主要特点是什么？
①由于混凝土结构应变测试，稳定性较好；②数值特征信号，理论上与导线长度无关；③由于弦丝蠕变，测试
结果待修正；④混凝土材料收缩徐变，测试结果要修正。

28、影响拉索/吊杆内力测试结果的主要因素有哪些。

①边界约束条件（有效长度L)；②拉索/吊杆弯曲刚度EI ；③频率识别结果；④传感器安装位置。

30、混凝土桩身质量超声检测项目中，桩基缺陷判断的物理量有哪些？
①声时值；②波幅；③接受信号的频率变化；④接受信号的畸变。

31、钻/挖孔灌注桩桩身质量完整性检测项目有哪些？夹泥断裂缩颈扩径混凝土离析桩底混凝土密实较差等
32、应力反射法所能检测到的现象有哪些？桩底，夹泥，断裂，离析，扩径，缩颈，土层变化，材料变化
33、混凝土构件试验检测的主要内容有哪些？
①施工阶段混凝土构件质量控制②施工阶段混凝土构件外观检测；
③混凝土构件的强度等级。

34、在应力反射波检测柱桩质量时，若遇到缩颈现象时，入射波和反射波的相位有什么改变？同相位
35、在应力反射波检测柱桩质量时，若遇到扩径现象时，入射波和反射波的相位有什么改变？反相位
36、试概述混凝土构件钻芯法试验检测的适用情况。

①对混凝土试块抗压强度测试结果质疑；②因材料、施工、养护等原因对混凝土质量质疑；③混凝土构件受冻害、火灾、化学侵蚀或其它损害后，对其强度了解；④使用一段时间后的混凝土构件强度了解。

37、试概述混凝土构件钻芯法试验检测的芯样要求。

①每一构件钻芯数量不少于3个；②芯样直径一般不亦小于骨料最大粒径的3倍；③试件高度与直径之比应在1～2之间；④芯样外观
与测量；⑤芯样端面补平方法。

38、混凝土构件钻芯取样抗压强度试验值修正时，随着高径比越大，修正值α如何变化？为什么？修正值增大,“环箍效应”因高径比越大而减弱,使测得的强度值减小,故需修正。

39、试概述回弹仪的基本工作原理。

混凝土回弹仪用一弹簧驱动弹击锤并通过杆弹击混凝土表面，所产生的瞬间弹性变形的恢复力使弹性锤带动
指针弹回并指示出弹回的距离。

以弹回值作为混凝土抗压强度相关的指标之一，来推定混凝土的抗压强度。

40、试分析混凝土构件回弹值推算强度的基本原理。

弹簧回弹距离主要取决于混凝土的塑性变形（实为弹性碰撞）。

若混凝土强度越低，则混凝土材料的塑性变
形就越大，消耗于塑性变形的功亦越大，则重锤回弹的动能越小，回弹的距离亦越小（回弹值亦越小）；反之亦然。

由此可试验建立起“混凝土抗压强度—回弹值”关系曲线。

41、试论述利用超声波测定混凝土构件内部缺陷的基本原理。

答：原理：通过发射的超声波在待检测混凝土中的传播，所接收的超声波的波速、振幅、频率和波形等波动参
数与所检测混凝土的力学参数（弹性模量、泊松比、剪切模量）有直接关系（主要是声时值）；同时，与混凝土内部缺陷性质（断裂、空洞等）有关（主要是波形）。

42、试扼要叙述回弹法应用于混凝土构件强度的检测过程。

①检测时，回弹仪的轴线应始终垂直于混凝土检测面；②测点应在测区内均匀分布，相邻两点的净距不宜
小于20mm ；③测点距外露钢筋、预埋件的净距不宜小于30mm ；④测点不应在气孔或外露石子上；⑤同一222
()22
Al r r T EI l r ρωππ=-
测点只弹击一次，每一测区记16个回弹值。

43、试分别叙述回弹值推算强度的计算与修正方法。

1.可利用测强曲线换算
2.利用经验公式计算
3.查表确定混凝土强度
44、试分别说明混凝土构件回弹检测中，①非水平状态检测混凝土浇筑侧表面、②水平检测混凝土浇筑顶面、③水平检测混凝土浇筑底面时的修正方法。

1, （仪器测试误差）
2.Rm=Rmt+Rat, （混凝土材料分布构成）45、试列举混凝土构件超声法检测的应用范围。

①混凝土强度检测；②混凝土裂缝与混凝土结合面质量检测；③混凝土均匀性、密实性、空洞等检测；④混凝土弹性参数检测。

46、试列举混凝土构件超声回弹综合法检测的优点。

受混凝土龄期和含水率影响小、测试精度高、适用范围广、能较全面地反映结构混凝土的实际质量等。

47、试扼要叙述超声回弹综合法应用于混凝土构件强度的检测过程。

①测区布置；②回弹值测量并计算修正；③声时值测量并计算修正；④混凝土强度推定（优先采用测强曲线，查表，或经验公式）
48、桥梁荷载试验的基本目的是什么？基本内容包括哪三个方面？
⑴ 检验桥梁设计与施工质量；⑵ 判定桥梁结构的实际承载力；⑶ 验证桥梁结构设计理论和设计方法。

主要目的：承载能力评估，耐久性评估和使用性评估。

49、桥梁荷载试验的主要内容有哪些？
⑴ 桥梁荷载试验目的；⑵ 荷载试验准备工作；⑶ 荷载试验方案设计；⑷ 测点设置与测试；⑸ 试验加载装置；⑹ 试验结果分析与承载力评定；⑺ 编写试验报告。

50、静载试验中，简支梁桥的主要试验工况有哪些？
①跨中最大正弯矩；②l/4处最大正弯矩；③支点最大剪力；④桥墩最大竖向反力
51、静载试验中，无铰拱桥的主要试验工况有哪些？
① 跨中最大正弯矩工况；② 拱脚最大负弯矩工况；③ 拱脚最大推
力工况；④ 正负挠度绝对值之和最大工况。

52、静载试验中，斜拉桥的主要试验工况有哪些？
① 主梁跨中最大正弯矩工况；② 主梁最大负弯矩工况；③ 主塔塔顶顺桥向最大水平位移工况；④ 斜拉索最大拉力工况；⑤ 主梁最大扰度工况。

53、静载试验中，连续刚构桥的主要试验工况有哪些？
① 跨中截面最大正弯矩工况；② 柱腿截面最大应力工况；③ 节点附近截面最大应力工况
54、静载试验中，悬索桥的主要试验工况有哪些？
① 主梁控制截面最大弯矩应力工况；② 主梁扭转变形工况；③ 主梁控制截面位移或扰度工况；④ 塔顶最大水平位移工况；⑤ 塔柱底截面最大应力工况；⑥ 钢索（主缆、吊索）最大拉力工况。

55、试说明静载试验效率ηq 的定义及其取值。

静载试验效率为：式中：Ss —静载试验荷载作用下控制截面内力计算值；
S —控制荷载作用下控制截面最不利内力计算值；
μ—按规范采用的冲击系数：挂车、履带车、重型车辆，μ＝0。

说明：①ηq 值可采用0.8～1.05;一般情况下ηq 不宜小于0.95；
②桥梁调查、检算工作比较完善而又受加载设备能力限制时，ηq 可采用低限；③桥梁调查、检算工作不充分，尤其是缺少桥梁计算资料时，ηq 可采用高限；④新建桥梁ηq 可适当采用高限。

56、在桥梁静载试验中，梁桥挠度测试的主要方法有哪些？①联通管；②水准仪；③百分表；④激光、雷达等。

57、在桥梁静载试验中，如何计算桥梁结构的结构校验系数？利用结构校验系数评估桥梁承载能力有哪些要求。

)
1(μη+=S S s
q ααa m a R R R +=b a
b m m R R R +=
结构校验系数为：
式中：Se —试验荷载作用下量测弹性变形（或应变）值；Ss —
试验荷载作用下理论计算变形（或应变）值；要求：①校验系数η要求接近1，不大于1；η值越小，结构的安全储备越大；②校验系数η过大过小均要分析原因；③实测值与理论值基本保持线性关系（弹性状态）；④相对残余变形越小，结构越接近弹性状态；⑤各点校验系数η值不能取平均值。

58、桥梁动载试验的基本目的是什么？①测定桥梁结构的动力特性；②测定桥梁结构冲击系数；③为建立桥梁结构
技术档案提供数据。

了解结构抗震、抗风、疲劳性能等。

59、桥梁结构动态测试主要项目包括哪些？①脉动试验；②跑车试验；③冲击系数试验;④跳车试验；⑤刹车试验。

60、在桥梁动载试验中，跳车试验的基本目的是什么？测定结构冲击系数.
61、在桥梁动载试验中，脉动试验的目的是什么？测定结构的固有频率,阻尼比和振型等参数
62、在桥梁跑车试验中，如何计算桥梁结构的冲击系数？其与荷载的大小是否有关？，无关 63、对于一简支梁桥，为测试其荷载作用下的应变，应变传感器应安装在什么位置？
64、对于一简支梁桥，为识别其激励下的固有频率，加速度传感器应安装在什么位置？
65、试论述电阻应变计温度补偿片的工作原理及正确使用条件。

66、自行设计一结构，选择合适的测试截面安装应变计，完成1/4桥、半桥和全桥的接线方式。

67、自行选择一桥梁结构，完成荷载作用下结构应变与挠度的测试工作，并对其技术状态作出合理的评估。

s e S
S =ηmin max min
max εεεεμ+-=。