建筑结构试验问答题答案

第一章结构试验概论
一、名词解释
1、相似模型试验：是指用适当的比例尺和相似材料制成与原型几何相似的试验对象，在模型上施加相似力系，使模型受力后重演原模型结构的实际工作状态，最后按相似条件由模型试验的结果推算实际结构的工作。

2、结构动力试验：是研究结构在不同性质动力作用下结构动力特性和动力反应的试验。

3、结构动力特性试验：是指结构在受动力荷载激励时，在结构自由振动或强迫振动情况下测量结构自身所固有的动力性能的试验。

4、结构动力反应试验：指结构在动力荷载作用下，量测结构的动力性能参数和动态反应的试验。

5、结构疲劳试验：指结构构件在等幅稳定，多次重复荷载的作用下，哦测试结构疲劳性能而进行的动力试验。

6、刚度检验法：是以30%-60%的设计荷载进行加载，测得结构变形和材料的应变与理论计算对比，如果符合得较好，可以承认试验结构和材料的可靠性。

7、承载力检验：一般加载到小于极限荷载的某一预定荷载值，检测结构受载后的反应。

8、缩尺模型试验：是原型结构缩小几何比例尺寸的试验代表物。

二、问答题
1、生产性试验一般用来解决哪些问题？
答：生产性试验一般用来解决：①综合鉴定重要工程和建筑物的设计与施工质量⑵鉴定预制构件的产品质量③对已建结构进行可靠度检验，推断和估计结构的剩余寿命④对工程改建或加固，通过试验判断结构的实际承载能力⑤对受灾结构和工程质量事故，通过试验提供技术依据。

2、结构静力试验有什么特点？
答：结构静力试验的特点：①加载设备相对简单⑵荷载可以逐步施加③可以停下来仔细观测结构变形的发展，给人们以最明确和清晰的破坏概念。

3、试举出常用于动力试验中的方法有哪几种？
答：常用于动力试验中的方法有：。

结构动力特性试验。

结构动力反应试验①结构疲劳试验。

4、结构试验按试验荷载的性质不同可以分为哪几类？
答：结构试验按试验荷载的性质不同可以分为：。

结构静力试验。

结构动力试验③结构抗震试验。

6、科研性试验的目的是什么？
答：科研性试验的目的是：①验证结构计算理论的假定⑵为制定设计规范提供依据③为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验。

第二章结构试验的加载设备和试验装置
一、名词解释
1、重力加载法：将物体本身的重力施加于结构上作为荷载称为重力加载法。

2、液压加载系统的组成：主要由储油箱、高压油泵、测力装置和各类阀门组成的操纵台。

3、初位移加载法：也称张拉突卸法，在结构上张拉一钢丝缆绳，使结构变形产生一个人为的初始强迫位移，然后突然释放，使结构作自由振动。

4、气压加载法：主要是利用空气压力对试件施加荷载。

5、惯性力加载：利用物体质量在运动时产生的惯性力对结构施加动力荷载。

6、离心力加载：根据旋转质量产生的离心力对结构施加简谐振动荷载。

7、电磁加载法：在磁场中放入动圈，通以交变电流，使固定于动圈上的顶杆等部件作往复运动，对试验对象施加荷载。

8、初速度加载法：也称突加荷载法。

利用摆锤的方法使结构在瞬时内受到水平或垂直的冲击，产生一个初速度，使结构获得冲击荷载。

9、电液伺服液压加载：是利用自动控制和液压技术相结合的电液伺服闭环系统控制试验加载。

10、脉动反应：通过对建筑物的振动测量，发现结构上出现有类似的微幅振动，称为建筑物的脉动反
应。

二、问答题
1、重力直接加载方法的优缺点是什么？
答：重力直接加载的优点是试验用的重物容易取得。

缺点：①加载过程中需要花费较大的劳动力⑵利用沙石、砖块等材料作为荷载，容重常随大气温度、湿度改变而发生变化，荷载值产生误差。

2、机械力加载法的优缺点？
答：1、机械力加载法的优点：设备简单，容易实现，当通过索具加载时，很容易改变荷载作用的方向。

2、缺点：荷载值不大，当结构在荷载作用点产生变形时，会引起荷载值的改变。

3、结构试验荷载装置中对铰支座的基本要求是什么？
答：结构试验荷载装置中对铰支座的基本要求是：①必须保证结构在支座处能自由水平移动和自由转动⑵必须保证结构在支座处力的传递⑥结构在支承处需设钢垫板，其宽度不得小于试件支承处的宽度，支承垫板的长度和厚度应按相关规定进行计算。

4、结构试验中试件支承装置的作用是什么？通常由哪两部分组成？其中支座有哪些形式？
答：1、结构试验中试件支承装置的作用是：。

支承结构构件⑵正确传递作用力③模拟实际荷载图式和边界条件的设备，
2、通常由支座和支墩组成。

3、支座的形式有：①滚动饺支座⑵固定铰支座③固定端支座④受力构件刀铰支座。

5、按结构构造的不同，国内外常见的试验台座可分为哪些型式？
答：按结构构造的不同，国内外常见的试验台座可分为：①板式试验台座⑵箱式试验台座③抗侧力试验台座。

6、在选择试验荷载和加载方法时，应满足哪些要求？
答：在选择试验荷载和加载方法时，应满足：①选用的试验加载设备和试验装置应满足结构设计计算荷载图式的要求⑵荷载传递方式和作用点要明确，产生的荷载数值要稳定③荷载分级的分度值要满足试验量测的精度要求④加载装置本身要安全可靠，应同时满足强度和刚度的要求，但不能影响结构的自由变形⑤加载设备应适应不同情况的加载和卸载，及能控制加载速度⑥试验加载方法要力求采用现代化先进技术，提高试验质量、效率及保证试验安全。

7、荷载传递装置的作用是什么？它由哪些组成及各自的作用是什么？
答：1、荷载传递装置的作用是将加载设备产生的荷载正确地按试验荷载图式的要求传递到试验的结构上，并满足荷载量放大、分配和荷载作用形式转换的要求。

2、荷载传递装置由：①杠杆⑵分配梁③卧梁。

3、杠杆的主要作用：利用放大原理，使荷载经过杠杆的传递而获得放大几倍的作用力。

分配梁的作用：是将液压加载器产生的荷载分配成多点集中荷载。

卧梁的作用：是将若干个加载点的集中荷载转换成均布荷载施加于试件的断面，保证试件的受载截面获得均匀分布的应力状态。

8、液压加载法的优点和工作原理是什么？
答：1、液压加载法的优点：。

能产生较大的荷载，试验操作安全方便，特别合适大型结构，荷载点数多的构件（2为不同特性的动力荷载创造有利条件，使动力加载技术发展到新的高度。

2、液压加载法的工作原理是：用高压油泵将液压油压人液压加载器的工作油缸，推动活塞，对结构施加荷载。

通过选用不同活塞面积的各种规格加载器和调整输入液压油的油压来控制荷载。

9、电液伺服液压加载系统有哪些部分组成和工作原理是什么？
答：1、电液伺服液压系统加载系统主要由：电液伺服加载器、控制系统、液压源等三大部分组成。

2、电液伺服液压加载的工作原理：是利用自动控制和液压技术相结合的电液伺服闭环系统控制试验加载。

10、气压加载的优缺点是什么？
答：1、气压加载的优点：加载、卸载方便，荷载稳定。

2、气压加载的缺点：。

试件受力截面无法观测，利用真空加载时试件周边密封要求较高2）对壳体试验时荷载是均匀分布的压力，当壳体曲率较大时会有一定误差。

11、结构试验荷载装置应满足哪些要求及它由哪些部分组成？
答：1、结构试验荷载装置应满足：1试验荷载设计2实现试验荷载图式③模拟边界条件要求。

2、结构试验荷载装置由：①试件支承装置2荷载传递装置③荷载支承装置结构试验台座4试验铺助装置等部分组成。

第三章结构试验的数据采集和测量仪器
一、名词
I、数据采集：在结构试验中，使用各种仪器和装置，对试件系统的输入数据和输出数据进行测量和记录。

3、标距：即敏感栅的有效长度。

4、温度补偿：当测量试件受除温度作用以外的荷载作用所产生的应变时，应该去除由于温度变化引起的应变，称为温度补偿。

6、最小分度值：指仪器的指（显）示部分所能指示的最小测量值。

7、量程：仪器可以测量的最大范围。

8、灵敏度：仪器对被测物理量变化的反应能力。

9、分辩率：仪器测量被测物理量最小变化值得能力。

10、线性度：仪器校准曲线对理想拟合直线的接近程度。

II、稳定性：当被测物理量不变，仪器在规定的时间内保持示值与特性参数不变的能力。

12、重复性：在同一工作条件下，仪器多次重复测量同一数值的被测量时，保持示值一致的能力。

13、频率响应：动测仪器输出信号的幅值和相位随输入信号的频率而变化的特性。

14、灵敏系数：表示单位应变引起应变计的相对电阻变化。

15、零位读数法：通过测量可变电阻调节值来测量应变的方法称为零位读数法。

二、问答题
1、数据采集的方法有哪些？数据采集的原则是什么？
答：1、数据采集的方法有：①用最简单的测量工具进行人工测量、记录⑵用一般的测量仪器进行测量、人工记录③用仪器数据采集系统进行测量、记录
2、数据采集的原则是：数据可靠，遵照同时性、客观性两个原则。

2、数据采集系统数据采集过程的步骤？
答：数据采集系统数据采集过程的步骤：①用传感器感受各种物理量，并把它们转换成电信号⑵通过
A\D转换，模拟量的数据转变成数值量的数据⑥数据的记录、打印输出或存入磁盘文件。

3、数据采集仪器设备按照工作原理可以分为？
答：数据采集仪器按照工作原理可以分为：①机械式仪器。

电测仪器③光学测量仪器④复合式仪器⑤伺服式仪器等。

4、数据采集仪器设备按测量用途可以分为？
答：数据采集仪器设备按测量用途可以分为：①测力仪器⑵位移仪器③应变计④倾角仪器③频率计©测振仪器。

3、测量仪器的技术指标有哪些？
答：测量仪器的技术指标有：①最小分度值⑵量程③灵敏度④分辨率⑤线性度⑥稳定性⑦重复性⑧频率响应。

4、数据采集系统的硬件由哪三个部分组成？
答：数据采集系统的硬件由：①传感器部分⑵数据采集仪部分③计算机部分。

5、国内外数据采集系统按其系统组成的模式大致可以分为哪几种？
答：国内外数据采集系统按其系统组成的模式大致可以分为：①大型专用系统⑵小型专用系统③分散系统
④组合式系统
6、数据采集仪器按功能和使用情况可分为：①传感器⑵放大器③显示器④记录仪⑤分析仪器⑥数据采集仪⑦完整的数据采集系统。

5、测量应变的仪器和方法有哪些？
答：测量应变的仪器和方法有：。

电阻应变仪。

手持应变仪①位移计方法④光测法。

6、电阻应变计的工作原理是什么？主要技术指标有哪些？电阻应变计的粘贴要求是什么？
答：1、电阻应变计的工作原理：是利用某种金属丝导体的“应变电阻效应”。

2、电阻应变计的主要技术指标有：①电阻值⑵标距③灵敏系数。

3、电阻应变计的粘贴要求是：。

测点基底平整、清洁、干燥©粘贴剂的电绝缘性、化学稳定性和工艺性能良好，及蠕变小、温湿度影响小必同一组应变计规格型号应相同4粘贴牢固、强度高，方位准确，不含气泡。

6、手持应变仪的工作原理是什么？及操作步骤？
答：1、手持应变仪的工作原理是：在标距两端粘贴俩个脚标，通过测量结构变形前后俩个脚标之间距离的改变，得标距内的平均应变。

2、手持应变仪的操作步骤是：。

确定标距，在标距俩端粘结俩个脚标2结构变形前，用手持应变仪先测读一次③结构变形后，再用手持应变仪测读④变形前后的读数差为标距两端的相对位移，得标距内的平均应变。

7、角位移传感器的工作原理是什么？
答：角位移传感器的工作原理是：以重力作用线为参考，以感受原件相对于重力线的某一状态为初值。

当传感器随测量截面一起发生角位移后，其感受原件初值也随之改变，并把相应的变化量转换成表盘读数或各种电量。

8、测振传感器的基本原理是什么？振动参数有哪些？
答：1、测振传感器的基本原理：它是种非直接的测量方法，由惯性质量、阻尼和弹簧组成一个动力系统，固定在振动体上，跟振动体一起振动，通过测量惯性质量相对于传感器外壳的运动来获得振动体的振动。

2、振动参数有：位移、速度、加速度。

10、仪器设备按与结构试件的关系可以分为？
答：仪器设备按与结构试件的关系可以分为：。

附着式和非附着式。

接触式和非接触式。

11、仪器设备按显示和记录方式可以分为？
答：仪器设备按显示和记录方式可以分为：。

直读式和自动记录式。

模拟式和数字式。

12、结构试验对仪器设备的使用要求是什么？
答：结构试验对仪器设备的使用要求是：①测量仪器不应该影响结构的工作，要求仪器自重轻，尺寸小，
模型结构试验，还要考虑仪器的附加质量和仪器对结构的作用力⑵测量仪器具有合适的灵敏度和量程③安
装使用方便，稳定性和重复性好，有较好的抗干扰能力Q价廉耐用，可重复使用，安全可靠，维修容易⑤
尽量要求多功能、多用途，以适应多方面的需要。

13、仪器标定有哪两种情况？
答：仪器标定有：①单件标定⑵仪器系统进行系统标定。

15、机械式传感器有哪些部分组成？
答：机械式传感器由：①感受机构、①转换机械、①显示装置、①附属装置组成。

16、电测传感器主要由哪些部分组成？
答：电测传感器主要由：①感受部分①转换部分①传输部分①附属装置。

16、电测式传感器按输出电量的形式分为？
答：电测式传感器按输出电量的形式分为：①电阻应变式、①磁电式、①电容式、①电感式、①压电式。

19、线位移传感器的工作原理是什么？常用的位移测量仪器有哪些？
答：1、线位移传感器的工作原理：用一可滑动的测杆去感受线位移，然后把这个位移量用各种方法转换成表盘读数。

2、常用的位移测量仪器有：①机械式百分表①电子百分表①滑阻式传感器①差动电感式传感器。

20、力值测量仪器的工作原理是什么？力值测量仪器有哪俩种传感器？分为哪俩类？
答：1、力值测量仪器的工作原理是用一弹性元件去感受力，发生与外力成相对应关系的变形。

并用电阻应变计把这些变形进行转换。

2、力值测量仪器的传感器有：力传感器和液压传感器。

分为：机械式和电测式俩类。

21、裂缝测量的主要内容有哪些？
答：裂缝测量的主要内容有：①开裂，即裂缝发生的时刻和位置①度量，即裂缝的宽度和长度。

25、磁电式速度传感器的特点是什么？磁电式速度传感器的主要技术指标有哪些？
答：1、磁电式速度传感器的特点是：灵敏度高，性能稳定，输出阻抗低，频率响应范围有一定宽度。

2、磁电式速度传感器的主要技术指标有：①传感器质量弹簧系统的固有频率①灵敏度①频率响应①阻尼。

26、压电式加速度传感器的特点是什么？压电式加速度传感器的技术指标有哪些？
答：1、压电式加速度传感器的特点是：稳定性高、机械强度高、能再很宽的温度范围内使用，但灵敏度低。

压电式加速度传感器的技术指标有：①灵敏度⑵安装谐振频率③频率响应④横向灵敏度比③幅值范围。

第四章、结构试验设计
一、名词
1、尺寸效应：反映结构构件和材料强度随试件尺寸改变而变化的性质。

2、几何相似：模型与原型结构之间所对应部分尺寸成比例。

3、时间相似：模型与原型结构在对应的时刻进行比较，要求相对应的时间成比例。

4、质量相似：即模型与原型结构对应部分的质量成比例。

4、物理相似：模型与原型的各相应点的应力和应变，刚度和变形间的关系相似
5、边界条件相似：要求模型与原型结构在与外界接触区域内的各种条件保持相似。

6、初始条件相似：对于结构动力问题，为了保证模型与原型的动力反应相似，还要求初始时刻运动的参数相似。

7、原位试验：是为检验已建结构性能进行现场荷载试验唯一使用的方法。

8、等效荷载：在它的作用下，结构构件在控制截面和控制部位上能产生与原来荷载相同的某一作用效应的荷载。

9、加载制度：试验进行期间荷载与加载时间的关系。

10、荷载相似：要求模型和原型在各对应点所受的荷载方向一致，荷载大小成比例。

11、正位试验：试验结构构件是在与实际工作状态相一致的情况下进行的。

12、异位试验：试验结构构件是在与实际工作状态不相一致的情况下进行的。

13、反位试验：反位试验正好与正位试验在空间位置上相差180度，构件的受拉区在上部，受压区在下部。

14、卧位试验：卧位试验正好与正位试验在空间位置上相差90度，试验时构件平卧，平行于地面。

二、问答题
1、结构试验设计的主要内容有哪些？
答：结构试验设计的主要内容有：①试件设计⑵试验观测设计③试验荷载设计曲试验误差控制措施③试
验安全措施
2、结构试验实施的主要内容有哪些？
答：结构试验实施的主要内容有：①试验加载⑵试验反映观测和数据采集③试件变形、裂缝和破坏形态记录。

3、采用等效荷载时应注意哪些问题？
答：采用等效荷载时应注意的问题有：①必须验算荷载图式的改变对结构的影响⑵必要时应对结构的局部部位进行加固和参数的修正。

③对于等效弯矩，应验算其剪力对结构产生的影响，当采用等效荷载实验的结果时，误差应控制在实验的要求范围之内。

4、结构试验中，对试验荷载装置有哪些要求？
答：结构试验中，对试验荷载装置的要求有：①结构要有强度储备⑵满足刚度要求③符合试件的边界条件
要求和受力变形的真实状态④构件简单，组装花费的时间少。

5、结构试验的测试方案包括哪些内容？
答：结构试验的测试方案包括的内容有：①根据结构的目的要求，确定结构的测量项目⑵根据结构的测量项目，确定测点的位置③选择测量仪器和数据采集方法。

6、结构在静力荷载作用下的变形分为哪两类？
答：结构在静力荷载作用下的变形分为：一类是反映结构整体工作状态的整体结构变形，一类是反映结构局部工作状态的局部变形。

7、什么是低周反复加载静力试验？
答：低周反复加载静力试验：是结构在多次重复或反复作用下模拟地震对结构的作用。

它由延性系数的大小和滞回曲线的的形状等作为评价和衡量结构抗震性能的指标。

8、结构试验中，测点的布置应注意哪些问题？
答：结构试验中，测点的布置应注意：①测量布置应具有代表性⑵为了保证测量结果的可靠性，应设置一定量的校核性测点③测点的布置应有利于试验操作和测读④结构动力试验中测点位置应布置在被测量结构反应的最大部位。

9、结构试验中，对测试仪器的选择有哪些要求？
答：结构试验中，对测试仪器的选择的要求有：①应选择实用型的仪器，使仪器能满足测量时的精度要求，不应盲目的选择高精度的仪器⑵仪器的量程应满足最大变形和各种被测量的需要③对于测点和又高又远的测点，应采用电测仪表进行多点测量和远距离测量曲同一组仪器应尽可能的型号相同，种类少◎选择仪器的时应方便测读，省时©对于动测试验使用的仪表，应注意仪表的线性范围，频响特性和相位特性的要求。

10、结构试验中，仪表测读应注意哪些问题？
答：结构试验中，仪表测读应注意：①在试验前，在结构没有任何加载的情况下用仪器进行初始读数⑦ 试验时，在每级荷载作用下，在规定的荷载持续时间结束时量测结构的变形③观测时间尽量选择在每一级加载完成之前后在规定时间内进行测读4荷载维持较长的时间内不变时，每隔3-6小时记录读数一次③每次应记录仪器读数及周围环境的温度。

11、结构试验中，误差产生的原因有哪些？
答：结构试验中，误差产生的原因有：①试件制作误差⑵试件安装误差③材料强度性能误差④实验装置和荷载加载误差5仪器设备和测量方法误差6荷载和量测设备误差7结构试验非标准误差。

12、控制混凝土试件制作误差的方法是什么？
答:、控制混凝土试件制作误差的方法是：①在试验前应对结构构件的主要受力区的外形尺寸进行量测⑵在试验后打开混凝土量测主筋的间距和钢筋的保护层厚度③采用试件的实测尺寸进行理论计算，可以大大的减小误差。

13、结构试验中减少材料误差的方法是什么？
答：结构试验中减少材料误差的方法是：①同一组试块、施工工艺、试验龄期应同一性⑵应按标准方法进
行实验，应注意试件尺寸效应和试验加载速率对材料强度的影响和产生的误差。

14、结构试验加载和测试对试件设计的要求有哪些？
答：①试件应满足安装、加载和量测的需要，及考虑必要的构造措施⑵在科研试验时，为了得到必要的局部测试数据，试件设计应对其他部分进行局部加固③为了保证试验量测的可靠性和安装仪表的方便，在试件特定的部位必须预设埋件或预留孔洞。

15、结构试验的荷载设计主要取决于哪些因素？
答：结构试验的荷载设计主要取决于：①试验的目的要求⑵试验对象的结构型式③试件承受荷载的类型和性质④实验室或现场所具有的加载条件等。

16、按照结构试验时结构构件在空间就位型式的不同可以分为哪几种？
答：①正位试验。

异位试验③原位试验。

17、以混凝土结构试验为例，试验荷载值应按哪些情况计算？
答：①对结构构件的刚度、裂缝宽度进行试验时，应确定正常使用极限状态的试验荷载值⑵对结构构件的抗裂性进行试验时，应确定开裂试验荷载值。

③对结构构件进行承载能力试验时，应确定承载能力试验荷载值。

18、结构试验的荷载设计要求研究和考虑的问题有哪些？
答：结构试验的荷载设计要求研究和考虑的问题有：①试验设备和加载方法的选择⑵试件就位与加载方案的确定③试验荷载图式的设计曲试验荷载装置的设计③试验荷载值得计算和加载制度的设计。

19、科研性的试件设计包括哪些？
答：科研性的试件设计包括：①试件形状的设计⑵尺寸和数量的确定③构造措施的考虑④必须满足结构和受力的边界条件的要求。

20、结构试验的模型设计相似要求有哪些？
答：结构试验的模型设计相似要求有：①几何相似⑵质量相似③荷载相似④物理相似◎时间相似©边界条件相似。

初始条件相似。

21、在试验时常常采用不同于设计计算所规定的荷载图式，主要的原因是什么？
答：在试验时常常采用不同于设计计算所规定的荷载图式，主要的原因是：①对设计计算时采用的荷载图
式的合理性有所怀疑⑵在不影响结构的工作和试验成果分析的前提下，允许采用与计算的荷载图
式不同的等效荷载图式。

第五章、结构静力试验
一、名词
1、单调加载：是指荷载从“零”开始，一直加到结构构件破坏的一次性连续加载方法。

2、加载制度：是指试验进行期间荷载的大小和方向与时间的关系。