土木结构试验

土木工程结构试验试题及答案

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．怎样确定承载力极限荷载实测值?

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?

答案：

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；

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。

三、筒答题(共40分)

1．什么是低周期反复加载试验?(6分)

2．重物加载的作用如何?(6分)

3．电阻应变测量方法的主要特点如何?(6分)

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)

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)

6．预载的目的是什么?(5分)

7．钢筋混凝土粱在裂缝观测时包括的内容有哪些?(5分

答案：

1．(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．(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．(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．(6分)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。

5．(s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(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．(5分)答：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?

2.简述自由振动法测量结构动力特性的基本原理.

3.液压加载系统由哪几部分组成?

答案：

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.(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.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.

四、简答题(本大题共8小题，每小题4分，共32分)

36.影响混凝土强度和超声波传播速度间的定量关系的因素有哪些?

37.判断结构构件是否具有良好的恢复力特性指标有哪些?

38.建筑物承受的动力荷载有哪几种?

39.结构试验中，测点的布置应注意哪些问题?

40.在混凝土试件支承处和构件受集中荷载作用的位置为什么要预埋钢板?

41.什么是温度补偿?粘贴补偿片应满足哪些条件?

42.对铰支座的基本要求是什么?

43.如何制作液压加载器的标定曲线?

答案：