结构检验试题及参考性答案

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置电液伺服阀、拉压力传感器和位移传感器组成的可控加载装置，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。

2、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。

3、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。

4、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。

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置。

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置在同一测区内，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、用何种加载装置可进行拔出法试验？
答：拔出试验装置由钻孔机、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置。

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置及范围、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。

2、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。

3、怎样求一组试验数据的平均值、标准差和变异系数？
答：
4、试验测量中的偶然误差一般服从什么分布？
答：正态分布。

5、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。

表示方法：准确度。

准确度高表示测量的系统误差小。

（2）随机误差
特点：它的绝对值和符号变化无常，但如果进行大量的测量，可以发现随机误差的数值分布符合一定的统计规律，一般认为其服从正态分布。

表示方法：精密度。

精密度高表示测量的随机误差小。

（3）过失误差
误差数值较大，极易发现。

6、进行误差分析的作用和意义何在？
答：误差分析的作用和意义在于掌握各种试验误差的特性，控制和减少试验测量数据中的误差。

7、如何进行误差计算？
答：（1）误差的平均值（2）误差的标准值（3）变异系数
8、试验数据的表达方式有几种？
答：表格方式（汇总表格、关系表格）、图像方式（曲线图、形态图、直方图、馅饼图）、函数方式
1．试述测量挠度有哪几种仪器(方法) 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．研究性试验，荷载如何分级?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．静力试验中，各级荷载下的恒载持续时间是如何规定的?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．怎样确定承载力极限荷载实测值? 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。

5．一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。

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
6．测定结构的动力特性的方法有哪几种?答；①自由振动法；②共振法；③脉动法。

7．低周反复加载试验的目的是什么?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。

三、筒答题(共40分)
1．什么是低周期反复加载试验?(6分)
答：它是用周期性的反复的静力荷载施加于结构上，研究结构抗震强度的一种静力试验，称为低周期反复加载试验，
也称为伪静力试验。

2．重物加载的作用如何?(6分)
答；重物加载的作用：通过重物加载这种方式可以实现均布荷载的加载，也可以实现集中荷载的加载。

假如说要加集中合载，就需要用料盘来加载，一般把料盘也称为加荷篮。

假如说荷载再大，就可以通过杠杆来加载。

3．电阻应变测量方法的主要特点如何?(6分)
答：电阻应变测量方法的主要特点：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。

4．超声波检测混凝土强度裂缝深度的基本原理是什么?<6分)
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。

5．在进行结构模型设计时，确定相似条件的方法有哪两种?(6分)
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。

6．预载的目的是什么?(5分)
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)检验全部试验装置的可靠性。

7．钢筋混凝土粱在裂缝观测时包括的内容有哪些?(5分) 钢筋混凝土梁在裂缝观测时的内容包括：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；按加载分组跟踪描绘裂缝的开展情况，井测出裂缝的宽度。

1.结构试验对仪器设备的使用要求是什么? 1.(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,对于模型结构试验,还要考虑仪器的附加质量和仪器对结构的作用力.
(2)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. (4)价廉耐用,可重复使用,安全可靠,维修容易. (5)尽量多功能、多用途,以适应多方面的需要.
2.简述自由振动法测量结构动力特性的基本原理. (1)结构自振频率的测量:采用初位移或初速度的突卸荷载或突加荷载的方法,可使结构受一冲击荷载作用而产生自由振动,在现场试验中,可利用反冲激振器对结构产生冲击荷载.得到结构的有阻尼自由振动曲线后,在振动曲线上可以根据时间坐标,量取振动波形的周期,由此求得结构的自振频率f=1/T
(2)结构阻尼测量:由实测振动图形所得到的振幅变化来确定阻尼比ξ,在测量结构阻尼时,可采用峰—峰幅值,比较简单、正确.
(3)振型测量:结构某一固有频率下结构振动时各点位移呈现出一定比例关系,将各点位移沿结构连接起来可形成一定形状的曲线,即是结构在对应某一固有频率下的一个不变的振动形式,称为对应该频率的振型.用自由振动法一般只能测得结构的一阶振型
3.液压加载系统由哪几部分组成?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,通过高压油管同时并联连接若干个液压加载器组成,由操纵台控制,满足多点同步施加荷载的要求.。