土木工程结构试验总结

1.现代科学研究包括（理论）研究和（试验）研究。

2.根据不同的试验目的，结构试验可分为（生产鉴定性）试验和（科学研究性）试验。

3.工程结构试验大致可分为（试验规划）、（试验准备）、（试验加载测试）和（试验资料整理分析）四个阶段。

4.试件的数量主要取决于测试参数的多少，要根据各参数的（因子数）和（水平数）来决定试件数量。

5.结构在试验荷载作用下的变形可以分为（整体）变形和（局部）变形两类。

6.惠斯顿电桥连接主要有两种方法，即（全桥）和（半桥）。

7.动力试验的振源有（自燃振源）和（人工振源）两大类。

8、结构自振特性主要包括（自振频率）、（阻尼）和（阵型）三个参数。

9.回弹法适用于抗压强度为（19）—（60）MPa的混凝土强度的检测。

10.结构上的荷载按是否引起结构动力反应分为（静力）荷载和（动力）荷载。

11.气压加载按加载方式的不同可分为（正压）加载和（反压）加载。

12.利用环境随机激振方法可以测量建筑物的（动力特性）。

13.反力墙大部分是固定式的,它可以是钢筋混凝土或预应力混凝土的（实体墙）或是空腹式的箱型结构。

14.数据采集就是用（各种仪器）和装置,对数据进行测量和记录。

15.结构振动时,其位移、速度和加速度等随（时间和空间）发生变化。

16.模型设计的程序往往是首先确定（几何比例）,再设计确定几个物理量的相似常数。

17.采用等效荷载时,必须全面验算由于（荷载图式）的改变对结构造成的各种影响。

18.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）。

19.疲劳试验施加的是一定幅值的（重复荷载）,其荷载上限值是按试件在荷载标准值的最不利组合产生的效应值计算而得的.
20.测量混凝土的表面硬度来推算抗压强度,是混凝土结构现场检测中常用的一种（非破损）试验方法。

21.对于结构混凝土开裂深度小于或等于500mm的裂缝,可采用(平测法)或（斜侧法）进行检测。

22.工程结构试验所用试件的尺寸和大小，总体上分为(模型)和(原型)两类。

23.试件的就位形式有(正位试验)、(卧位试验)、(反位试验)和(原位试验)。

24.荷载分级的目的一方面是控(制加荷速度)，另一方面是便于(观察结构变形)，为读取各类试验数据提供必要的时间。

25.选用仪器仪表必须满足量测所需的(精度)和(量程)要求。

26.动测试验使用的仪表，尤其应注意仪表的(线性范围)、(频响特性)和(相位特性)要满足试验量测的要求。

27.确定相似条件的方法有(方程式分析法)和(量纲分析法)两种。

28.气压加载有两种：一种是(正压加载)，另一种是(负压加载)。

29.测量系统一般由(感受)、(放大)和(显示)三个基本部分组成。

30.测量仪器的主要技术指标有(量程)、(刻度值)、(灵敏度)、(精确度)和(滞后)等。

31.精确度简称精度，它是(精密度)和(准确度)的统称。

32.静力试验的测量项目不外乎有(结构上的作用)及(结构作用效应)。

33.双向应变场下，由于应变计的(横向效应)，使得应变计的灵敏度系数K一般比单丝灵敏度系数(小)。

34.电阻应变片的温度补偿技术常用的有两种方法，分别是(温度补偿片补偿)和(工作片互补偿)。

35.．惠斯顿电桥的连接主要有两种方法，分别是(全桥)和(半桥)。

36.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)三个部分。

37.对结构进行动力分析的目的是保证结构(在整个使用期间)，在可能发生的动荷载作用下能够(正常工作)，并确保其一定的(可靠度)。

38.动力试验的振源有两大类：一类是(自然振源)，另一类是(人工振源)。

39.．电磁式激振器比偏心式激振器的激振力范围(小)，频率范围(大)。

40.结构疲劳试验机主要由(控制系统)、(脉动发生系统)和(脉动千斤顶)组成。

41.．电荷放大器只适用于输出为(电荷)的传感器；动态电阻应变仪的前仪环节必须为(应变式)的传感器。

42.动荷载特性的测定方法包括(直接测定法)和(比较测定法)。

43.结构自振特性主要包括(自振频率)、(阻尼)和(振型)三个参数。

44.．如在特殊情况下，结构必须在共振区工作，则阻尼可大大抑制动力反应。

45.两个频率较接近的合成波形，其波形特征为“(拍振)”。

46.典型的“拍振”波形中，若腰腹ll，则频率较高的那个谐量的幅值(较小)；反之，腰腹ll，则频率较低的那个谐量的幅值(较小)。

47.对于由多个简谐频率成分合成在一起的复杂周期振动波形，可采用(Fourier分解法)进行分解。

名词解释
1.加载制度：指结构试验进行期间荷载与加载时间的关系
2.正位试验：指结构构件是在实际工作状态相一致的情况下进行的一种试验。

3.缩尺模型：原型结构缩小几何比例尺寸的试验代表物。

4.延性系数：在低周反复加载试验所得的骨架曲线上，结构破坏时的极限变形和屈服时的屈服变形的比值
5.重力加载：指将物体本身的重力施加与结构上作为荷载的加载方法。

6延性系数：是指试验构件塑性变形能力的一个指标反映了结构构件抗震性能的好坏。

7.量程：是指仪器的测量上限值与下限值的代数差，即测量范围。

8.灵敏度：是指被测参数的单位增量引起仪器读数的增量，即输出增量与输入增量之比。

9.压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷
10.系统误差又称之为经常误差。

它是在整个测量过程中总是有规律的存在着，其大小和符号都不变或按一定规律变化。

11.气压加载法：主要利用空气压力对试件石佳荷载的方法。

12.结构动力系数：承受动力荷载的结构或构件，当按静力设计时采1用的系数，其值为结构或构件的最大动力效应与相应的静力效应的比值。

13.加载图式：指试验中荷载的空间布置
14.缩尺模型：指原型结构缩小几何比例尺寸的试验代表物
15.几何相似：模型与原型各部分尺寸构成比例
16.加荷图式是试验荷载在试件上的布置形式。

17.尺寸效应反映结构构件和材料强度随试件尺寸的改变而变化的性质。

18.几何相似就是要求模型与真型结构之间所有对应部分的尺寸成比例。

19.第一相似定理是彼此相似的物理现象，单值条件相同，其相似准数的数值也相同。

20.等效荷载是指加在试件上，使试件产生的内力图形与计算简图相近，控制截面的内力值相等的荷载。

21.单值条件是决定于一个现象的特性并使它从一群现象中区分出来的那些条件。

22.相似准数是联系相似系统中各物理量的一个无量纲组合。

23.相似条件是相似常数之间必须满足的一定的组合关系。

24.量纲是被测物理量的种类。

25.工程结构静力试验是对结构施加静力荷载以模拟结构工作状态的试验。

26.量程指仪器的测量上限值与下限值的代数差。

27.结构动力系数的定义为：在动力荷载作用下，结构动挠度与静挠度之比。

28.相关分析是指研究两个参数之间的相关性，它包括自相关和互相关。

29.频谱分析是研究振动的某个物理量与频率之间的关系。

30.功率谱是纵坐标的某个物理量的均方值与频率之间的关系图谱。

选择题
1．土木工程结构试验中，常用生产鉴定性试验解决的问题是（ C ）。

A.验证结构设计理论的假定B.提供设计依据 C.处理工程事故，提供技术依据D.提供实践经验
2．工程结构试验的四个阶段中，哪一个阶段是整个试验工作的中心环节？（ C ）
A.试验规划阶段
B.试验准备阶段
C.试验加载测试阶段
D.试验资料整理和分析阶段
3．在结构试验中应优先选择的结构就位形式是（ A ）。

A.正位试验B.卧位试验 C.反位试验D.原位试验
4．结构试验中，钢结构的荷载持续时间一般不少（ B ）。

A.5minB. 10min C. 15min D. 30min 5．对于量测振动频率、加速度等参数的动测仪表，要求仪表的频率、加速度范围（ A ）被测动态参数的上限。

A.大于B.等于 C.小于D.大于等于
6．工程结构的模型试验与实际尺寸的足尺结构相比，不具备的特点是（ D ）。

A.经济性强
B.数据准确
C.针对性强
D.适应性强
7．集中荷载相似常数与长度相似常数的（ B ）次方成正比。

A.1B.2 C.3D.4
8．弯矩或扭矩相似常数与长度相似常数的（ C ）次方成正比。

A.1B.2 C.3D.4
9．弹性模型材料中，哪一种材料的缺点是徐变较大，弹性模量受温度变化的影响较大？（ D ） A.金属材料B.石膏 C.水泥砂浆D.塑料
10．哪一种模型的制作关键是“材料的选取和节点的连接”？（ C ） A.混凝土结构模型B.砌体结构模型 C.金属结构模型D.有机玻璃模型
11．强度模型材料中，哪一种材料需要经过退火处理？（ A ）
A.模型钢筋
B.微粒混凝土
C.模型砌块
D.水泥砂浆
12．下列哪一种加载设备属于机械力加载设备？ B ） A.杠杆B.弹簧 C.手动液压千斤D.水13．机械力加载设备中下列哪一种加载设备常用于结构的持久荷载试验？（ D ）
A.卷扬机
B.吊链
C.螺旋千斤顶
D.弹簧
14．支座的型式和构造与试件的类型和下列何种条件的要求等因素有关。

（ A ）
A.实际受力和边界条件
B.位移的边界条件
C.边界条件
D.平衡条件
15．结构试验时，试件的就位型式最符合实际受力状态而应优先采用的是（ A ）。

A.正位试验
B.反位试验
C.卧位试验
D.异位试验
16．结构静力试验的试验加载制度是（ B ）。

A.采用控制荷载或变形的低周反复加载
B.采用包括预加载、设计试验荷载和破坏荷载的一次单调加裁
C.采用正弦激振加载
D.采用模拟地面运动加速度地震波的激振加载
17．超声回弹综合法检测混凝土强度时可以（ D ）。

A.既能反映混凝土的弹塑性，又能反映混凝土的内外层状态
B.测量精度稍逊于超声法或回弹法
C.先进行超声测试，再进行回弹测试
D.依据固定的mccuRvf关系曲线推定混凝土强度
18．当用一个液压加载器施加两点或两点以上的同步荷载时，可以通过（ C ）实现。

A.杠杆
B.卧梁
C.分配梁
D.反力架
19.下列哪种仪器不能测量应变?（ D ）
A.电阻应变仪
B.手持应变仪
C.位移计
D.读数显微镜
20.下列试验中可以不遵循严格的相似条件的是（ A ）。

A.缩尺模型试验
B.相似模型试验
C.足尺模型试验
D.原型试验
21.在确定结构静力试验的观测项目时，应首先考虑（ B ）。

A.局部变形
B.整体变形
C.应变观测
D.裂缝观测
22.超声波检测混凝土缺陷的基本原理是采用（ B ）超声波检测仪，测量超声脉冲的纵波在结构混凝土中的传播速度、接收波形信号的振幅和频率等声学参数的相对变化，来判定混凝土的缺陷。

A.超高频 B.高频 C.中频 D.低频
23.下列哪种仪器不能测量应变?（ D ) A.电阻应变仪 B.手持应变仪 C.位移计 D.读数显微镜
24.下列试验中可以不遵循严格的相似条件的是（ A ）。

A.缩尺模型试验
B.相似模型试验
C.足尺模型试验
D.原型试验
25.在确定结构静力试验的观测项目时，应首先考虑（ B ）。

A.局部变形
B.整体变形
C.应变观测
D.裂缝观测
1.电阻应变片测量应变时，进行温度补偿原因是什么？
答：用电阻应变片测量应变时，除能感受试件应变外，由于环境温度变化的影响，同样也能通过应变片的感受而引起电阻应变仪指示部分的示值变动这种变动称为温度效应。

温度使应变片电阻值发生变化的原因有二：一是电阻丝温度改变△t℃时，电阻将随之改变；二是试件材料与应变片电阻丝的线膨胀系数不相等，但两者又粘合在一起，这样试件温度改变△t℃时，应变片中产生温度应变，引起一个附加电阻变化。

2.工程结构静载试验中，分级加（卸）载的目的是什么？
答：（1）便于控制加（卸）载速度；（2）方便观察和分析结构变形情况；（3）利于各点加载统一步调。

3.结构动载试验的主要内容有哪些？
答：（1）结构动力特性的测试；（2）结构动力反应测试；（3）结构构件的疲劳试验。

4.工程结构静力试验中，试验前的准备工作有哪些？
答：（1）调查研究、收集资料；（2）试验大纲的制定；（3）试件准备；（4）材料物理力学性能测定；（5）试验设备和试验场地的准备；（6）试件安装就位；（7）加载设备和量测仪表安装；（8）试验控制特征值的计算。

5.生产性试验常用来解决哪些有关问题?
答：1）综合鉴定重要工程和建筑物的设计与施工质量；
2)鉴定预制构件的产品质量
3）已建结构可靠性检验，推断和估计结构的剩余寿命；
4）工程改建或加固，通过通过试验判断具体结构的实际承载能力；
5）处理受灾结构和工程质量事故，通过试验鉴定，提供技术依据。

6.结构试验按试验对象的尺寸如何分类?
答：1）原型试验2）模型试验（相似模型试验、缩尺模型试验、足尺试验模型）
7.荷载传递装置有哪些? 1）杠杆2）分配梁
8.数据采集的方法有哪几种?
答：1）用简单的测量工具进行人工测量、人工记录2）用一般的测量仪器进行测量、人工记录3）用仪器进行测量、记录4）用数据采集系统进行测量和记录。

9.结构试验仪器可按哪两种情况进行标定?
答：1）是对仪器进行单件标定；2）对仪器系统进行系统标定。

10.请写出手持应变仪的工作原理.
答：原理：在标距两端粘结两个脚标（每边一个），通过测量结构变形前后两个脚标之间距离的改变，求得标距内的平均应变。

11.简述液压加载的主要优点是什么?
答：主要优点：1）利用油压使液压加载器产生较大的荷载，试验操作安全、方便；2）更适合大型结构构件试验及荷载点数多。

吨位大的试验；3）为结构动力试验模拟地震荷载、海浪波动等不同特性的动力荷载创造有利条件，使动力荷载技术发展到了新的高度。

12.结构试验测试方案的主要内容是什么?
答：1）按整个试验的目的要求确定试验测试的项目2）按确定的测量项目要求选择测点位置；3）选择测试仪器和数据采集方法。

13.结构抗震试验的主要任务是什么?
答：1）对新材料的抗震性能进行研究，为在地震区推广使用这种材料提供科学依据；
2）对新的结构的抗震能力进行研究，提出新结构的抗震设计方法，以便在地震区推广应用这种新结构；3）通过实际结构的模型试验研究，验证结构的抗震性能和能力，评定其安全性4）为制定和修改抗震设计规范提供科学依据。

14.请写出超声法检测混凝土缺陷的基本原理.
答：基本原理：采用低频超声波检测仪，测量超声脉动的纵波在结构混凝土的传播速度，接收勃兴信号的振幅和频率等声学参数的相对变化来判定混凝土缺陷。

15.什么情况下需要对混凝土内部钢筋位置进行检测？
答：1、对已建混凝土结构作可靠性诊断及对新建混凝土结构施工质量进行鉴定时需要检测；
2、当采用钻芯法检测混凝土强度时，为在取芯部位避开钢筋时也需进行检测。

16.常用与结构抗震试验的方法？
答：室内试验：1）低周反复加载试验2）拟动力试验3）地震模拟振动台试验。

室外试验：1）人工地震模拟加载试验2）天然地震模拟加载试验。

17.足尺房屋结构的整体破坏试验可解决那些问题？
答：通过足尺房屋结构的整体破坏试验，可以直接检验结构物的变形能力，得出结构破坏的极限标准；可以评价试验结构在特定方向、特定条件下的抗震能力，比较直观的对结构的变形特征、内力分部规律做出判断；能比较全面的发现结构构造中的薄弱环节和构造措施上存在的问题，以及直接检验对结构所采取的防震措施效果。

18.电测传感器主要由那些部分组成？
答：感受部分（直接感受被测量的变化）
转换部分（把所感受的物理量变化转换成电量变化）
传输部分（把电量变化的信号传输到放大器等）
附属装置（传感器的外壳、支架等）
19.什么是电磁加载法？有哪两种加载设备？
答：在磁场中放入动圈，通以交变电流，使固定与动圈上的顶杆等部件作往复运动，对实验对象施加荷载的加载方法。

主要有电磁式激振器和电磁振动台两种设备。

20.什么是低周反复加载试验混合加载法？如何实施？
答：定义：是通过先控制作用力后控制位移的一种加载方法。

实施：先控制作用力加载时，不管实际位移是多少，一般是经过结构开裂后逐步加上去，一直加到屈服荷载，再用位移控制，开始施加位移时，要确定一标准位移，直至结构破坏。

21.结构试验实施的主要内容有哪些？
答：试验加载；试验反应观测和数据采集；试件变形、裂缝和破坏形态记录。

22.受压构件的试验项目有哪些？
答：一般是观测其破坏荷载、各级荷载下的侧向位移值及变形曲线，控制截面或区域的应力变化规律以及裂缝开裂情况。

23.简述结构试验中电液伺服液压系统的用途。

答：主要用以模拟地震、海浪等对结构物的作用，特别是可用来进行抗震结构的静力或动力试验。

24.结构试验设计的主要内容有哪些？
答：1、试件设计（设计试件的形状和尺寸、确定试件的数量、设计构造措施）
2、试验荷载设计（确定试验荷载图式、设计试验加载装置、选择试验方法与设备、设计试验加载制度）
3、试验观测设计（确定试验观测项目、确定测点部位与数目、选择测试仪器设备）
4、试验误差控制措施；
5、试验安全措施。

25.什么是相似模型试验？
答：按照模型相似理论进行模型设计、制作与试验。

用适当的比例尺和相似材料制成与原型几何相似的实验对象，在模型上施加相似力系，使模型受力后重演原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。

26.结构试验对仪器设备的使用要求有哪些？
答：1）应满足结构设计计算荷载图式的要求；
2）加载设备要有足够的强度储备和刚度要求；
3）加载设备要操作方便。

27.请写出数据采集系统数据采集过程的步骤。

答：1）用传感器感受各种物理量，并把它们转换成电信号；
2）通过A/D转换，模拟量的数据转换成数值量的数据；
3）数据的记录、打印、输出或存入磁盘文件。

28.结构静力试验时，为什么要采用分级加卸载？
答：采用分级加载一方面可以控制加载速度，另一方面便于观测结构变形随荷载变化规律，了解结构各个阶段的工作性能。

从操作上看，分级加载也为加载和观测提供了方便的条件。

29.试验数据用图像表示时，有哪几种表达方式？
曲线图、形态图、直方图。

30.为什么要测量与了解结构的自振频率？
答：1）可以避免和防止动荷载作用所产生的干扰与结构产生共振或拍振现象；
2）在设计中可以便于使结构避开干扰源的影响，也可以设法防止结构本身动力特性对于仪器的工作产生干扰的影响；
3）可以帮助寻找采取相应的措施进行防震、隔震或消震。

31.生产性疲劳试验要求进行检验的内容有哪些？
答：内容：
1、结构构件疲劳抗裂性能、裂缝宽度及发展情况；
2、结构构件最大挠度及变化幅度和疲劳极限强度等。

32.框架节点试验一般要求量测的项目有哪些？
答：1）荷载值及支座反力，荷载变形曲线；
2）变形包括梁端和柱端位移，梁或柱塑性铰区曲率或截面转角，节点核心区剪切角；
3）钢筋应力包括梁柱交界处梁柱纵筋应力，梁或柱塑性铰区或核心区箍筋应力；
4）钢筋的滑移，主要是梁柱纵筋通过核心区段锚固滑移；
5）裂缝观测。

33.什么是局部破损检测混凝土强度的方法？
答：1）钻芯法：是使用专用的取芯钻机，从被检测的结构或构件上直接钻取圆柱形混凝土芯样，并根据芯样的抗压试验由抗压强度推定混凝土的立方体抗压强度；
2）拔出法：是用金属锚固件预埋入未硬化的混凝土浇筑构件内，或是在已经硬化的混凝土构件上钻孔埋入金属锚固件，然后测试锚固件从硬化的混凝土中被拔出时的拉力，并由此推出混凝土的抗压强度。

34.什么是后装拔出法？其应用范围是什么？
答：定义：在结构构件的硬化混凝土表面通过专用的钻孔机、磨槽机进行钻孔、磨槽和嵌入锚固件后，进行拔出试验检测混凝土强度的一种试验方法。

应用范围：硬化的新旧混凝土的各种构件或结构。

35.结构静力试验正式加载试验前，为什么需要对结构进行预载试验？
答：在进行试验前对结构预加载的目的主要有：
(1）使试件内、外部接触良好，进入正常工作状态，可以使在试件制造、安装等过程中节点和结合部位难免产生的缝隙密合。

（2）检验全部试验装置的可靠性。

（3）检验全部量测仪表是否都已进入正常工作状态，应严格检查仪表的安装质量、读数和量程是否满足试验要求，自动记录系统运转是否正常等。

（4）使试验人员熟悉自己的工作，掌握调表、读数等技术，强调、协调记录注意事项，保证采集数据的正确性和统一性。

36.什么叫加载图式？等效加载图式应满足的条件有哪些？
答：加载图式是指试验荷载在试件上的布置形式。

应满足的条件有：
（1）等效荷载产生的控制截面上的主要内力应与计算内力值相等；
（2）等效荷载产生的主要内力图形应与计算内力图形相似；
（3）对等效荷载引起的变形差别应给予适当修正；
（4）控制截面上的内力等效时，次要截面上的内力应与设计值接近。

37.静力结构试验中，测点的选择与布置应遵循什么原则？
答：（1）在满足试验目的的前提下，测点宜少不宜多，以简化试验内容，节约经费开支，并使重点观测项目突出;（2）测点的位置必须有代表性，以便能测取最关键的数据，便于对试验结果进行分析和计算;（3）为了保证量测数据的可靠性，应该布置一定数量的校核性测点；（4）测点的布置对试验工作的进行应该是方便、安全的。

38.静力结构试验中仪器选择与测读的原则是什么？
答：（1）选用的仪器、仪表，必须满足试验所需的精度与量程的要求，能用简单仪器、仪表的就不要选用精密的。

（2）为了估计和控制量测误差，必须进行多次重复量测；
（3）现场试验，由于仪器所处条件和环境复杂，影响因素较多，电测仪器的适用性就不如机械式仪表；（4）试验结构的变形与时间因素有关，测读时间应有一定限制，必须遵守有关试验方法标准的规定，仪器的选择应尽可能测读方便、省时；（5）为了避免误差和方便工作，量测仪器的型号、规格应尽量一致，种类愈少愈好；（6）仪器的测读，应按一定的时间间隔进行，全部测点读数时间应基本相等，只有同时测得的数据联合起来才能说明结构在某一受力状态下的实际情况。

39.静力试验最大优点是什么?
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，给人一明晰的破坏概念。

40.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。

41.结构试验时分级加(卸)荷载的目的是什么?
答：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。

42.电阻应变测量方法的主要特点如何?
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。

43.动力试验包括哪些试验?
答：动力试验包括振动试验和疲劳试验。

44.应变测量主要有哪几种方法?
答：应变测量主要有：电阻应变测量方法；手持式应变仪测量方法与振弦式应变计测量方法。