土木工程试验及检测复习资料

土木工程试验与检测（一）

一、填空题（每空1分，共15分）

1．结构检测法按其检测法的不同可分为非破损检测法、半破损检测法、破损检测法。

2.超声波检测混凝土裂缝的法有平测法、对测法、斜测法。

3.防止钢筋锈蚀最重要的措施是增加混凝土的密实性和混凝土的保护层厚度。

4.在砌体结构检测中，当采用原位轴压法、扁顶法、原位单剪法、筒压法时，要求每个测区的测点数不应少于1个。

5. 在单桩竖向静载荷试验中，当采用慢速维持荷载法时，每级加载为预估极限荷载的1/10-1/15 。

6.对钢结构强度及变形的检测，常用的有电测法、机测法和表面硬度法。

7.静力载荷试验目的是确定地基土的临塑荷载、极限荷载，为评定地基土的承载力提供依据和估算地基土的变形模量。

8. 影响钢筋混凝土结构耐久性的最关键问题是钢筋锈蚀。

二、名词解释（每题5分，共25分）

1. 非破损检测法

答：所谓非破损检测法，是以某些物理量与混凝土标准强度之间得相关性位基本依据，在不破损混凝土结构的前提下，测得混凝土某些物理特性，并按相关关系推算出混凝土得特征强度作为检测结果。

2. 混凝土碱骨料反应

答：混凝土的碱骨料反应是指混凝土中水泥、外加剂、掺合料和拌合水中的可溶性碱（钾、钠）溶于混凝土隙中，与骨料中的活性成分（活性氧化硅）在混凝土硬化后逐渐发生的一种化学反应，反应生成物吸水膨胀，使混凝土产生膨胀压力，导致混凝土开裂和强度降低，重时会导致混凝土完全破坏的现象。

3. 混凝土的冻融破坏

答：混凝土冻融破坏是指在水饱和或潮湿状态下，由于混凝土正负变化，建筑物的已硬化混凝土部隙水结冻膨胀，溶解松弛，产生疲劳应力，造成混凝土由表及里逐渐剥蚀的破坏现象。

4. 回弹法

答：回弹法是指在结构或构件混凝土上测得其回弹值和碳化深度来评定该结构或构件混凝土强度的非破损检测法。

5. 静力载荷试验

答：静力载荷试验是指在拟建建筑物场地上，在挖至设计的基础埋置深度的平整坑底放置一定规格的形或圆形承压板，在其上逐级施加荷载，测定相应荷载作用下地基土的稳定沉降量，分析研究地基土的强度与变形特性，求得地基容承载力与变形模量等力学数据。

三、简答题(每题10分，共40分)

1. 钢筋锈蚀的必要条件是什么？影响钢筋锈蚀的主要因素有哪些？

答：钢筋锈蚀的必要条件是必须存在氧气和水份。（2.5分）

影响钢筋锈蚀的主要因素有：

（1）PH值（1.5分）

（2）Cl-含量（1.5分）

（3）氧（1.5分）

（4）混凝土的密实性（1.5分）

（5）混凝土保护层（1.5分）

2. 在单桩竖向静载荷试验中，当采用慢速维持荷载法时，终止加载的条件是什么？

答：在单桩竖向静载荷试验中，试验加载式有慢速维持荷载法、快速维持荷载法、等贯入速率法及平衡荷载法。（4分）

当出现下列情况之一时，即可终止加载：

①某级荷载作用下，桩的沉降量为前以及荷载作用下沉降量的5倍。（2分）

②某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定。（2分）

③荷载已超过按规定所确定的极限荷载二级以上，或荷载超过极限荷载经36小时仍不稳定。（2分）

3. 基坑工程的监测有哪些容？

答：基坑工程的监测容，随拟建建筑物的规模、拟建场地的地质条件及围环境的不同而变化。一般情况下，基坑工程监测容常包括以下几面的容：

（1）维护结构（包括支撑）变形量测及力量测；（2分）

（2）土压力量测；（2分）

（3）地下水位及隙水压力量测；（2分）

（4）坑土体变形量测；（2分）

（5）围环境包括相邻建筑物、道路及地下管线、隧道等保护对象的变形量测。（2分）

4. 钻芯法检测混凝土强度的主要步骤有哪些？其中对芯样加工有哪些要求？

答：主要步骤有：

（1）钻取芯样； （1分）

（2）进行芯样加工； （1分）

（3）对芯样试压； （1分）

（4）根据试压结果评定混凝土的强度。 （1分）

对芯样加工的要求有：

1）根据《规程》规定，芯样试件长度与直径之比为1～2，并以长经比1作为标准，当长经比为其他数值

时，强度需要进行修正。 （2分）

2）芯样加工要求：要求端面不平整度在100mm 长度不大于0.1mm ，若不满足要求时，采用磨平法和补

平法处理。 （2分）

3）芯样试件程度为0.95d ≤l ≤2.05d ，沿芯样长度任一截面直径与平均直径相差在2mm 以，芯样端面与轴

线的垂直度不超过20，芯样没有裂缝和其他缺陷。 （2分）

四.计算题(每题10分，共20分)

1、利用回弹法检测混凝土结构第5测区的混凝土强度时，该测区16个测点的回弹值分别为：34、36、38、35、40、4

2、41、37、38、42、4

3、38、37、37、39、38。求该测区平均回弹值（精确到0.1）。（10分）

解：根据回弹法计算要求，先去掉三个最大和三个最小的回弹值，则剩下的回弹值为：38、40、41、37、38、38、37、37、39、38 （4分）

故该测区平均回弹值为：

3.3810

41403933743810/101=+++?+?=

=∑=i i R R （6分） 2、用超声波单面平测法检测混凝土浅裂缝深度，某条裂缝处及其附近测得的超声波声时值如下：间距60cm 时，不跨裂缝处为13.5μs ，跨裂缝处为15.0μs ；间距70cm 时，不跨裂缝处为16μs,跨裂缝处为17.5μs ；间距80cm

时，不跨裂缝处为18μs ，跨裂缝处为19.5μs ，请计算该裂缝的深度。(10分)

解：根据裂缝深度计算公式：

12221-???

? ??=t t d h （2分） 得：

cm h 53.1415.130.152602

1=-??? ??= （2分）

cm h 51.151165.172702

2=-??

? ??= （2分） cm h 67.161185.1928023=-??? ??= （2分） cm h h h h 57.153

67.1651.1553.143321=++=++= （2分） 土木工程试验与检测（二）

一、选择题（在下列各题备选答案中选出一个正确答案，并将其序号填在括号，每题2

分，共30分） 1.杠杆加载试验中，杠杆制作便，荷载值（ D ），对于做持久荷载试验尤为适合。

A.变化较大；

B.变化较缓；

C.变化较小；

D.稳定不变。

2.下列哪个不属于生产性试验?( C )

A.鉴定预制构件的产品质量；

B.现有结构的可靠性检验；

C.为制定设计规提供依据进行的试验；

D.工程改建和加固试验。

3.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。

4. 下列试验中可以不遵循格的相似条件的是( 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。

5. 在确定结构试验的观测项目时，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。

6. 轴心受压钢筋混凝土柱试验在安装时( A )。

A.先进行几对中；

B.先进行物理对中；

C.只进行物理对中；

D.只进行几对中。

7. 电液伺服液压系统中，控制液压油流量和流向的是( A )。

A.电液伺服阀；

B.液压加载器；

C.数据采集系统；

D.高压油泵。

8. 低反复加载试验中，下列哪种加载式容易产生失控现象?( B )

A.控制位移等幅、变幅混合加载法；

B.控制力加载法；

C.控制位移等幅加载法；

D.控制位移变幅加载法。

9. 对于混凝土结构静力试验，在达到使用状态短期试验荷载值以前，每级加载值不宜大于其荷载值的( C )。

A.5%；

B.10%；

C.20%；

D.30%。

10．当使用液压加载系统在试验台座上或现场进行试验时，必须配置各种( B )，来承受液压加载器对结构加载时产生的反作用力。

A．加载装置；B．支承系统；

C．测量系统；D．控制系统。

11．下列各图中属于固定铰支座的是( B )

12．混合加载是将变幅、等幅两种加载制度结合起来运用，下列各图符合上述要求的是( C )

13. 结构静力试验预载时的加载值不宜超过该试件开裂试验荷载计算值的（ B ）

A.60%；

B.70%；

C.80%；

D.90%。 14.现行规采用的钢筋混凝土结构构件和砖结构的计算理论，其基础是（ B ）

A.理论分析；

B.试验研究的直接结果；

C.数值计算；

D.工程经验。

15.为了使所测到的位移表示测点相对于试验台座或地面的位移，通常把传感器支架固定在

（ D ）

A.试件上；

B.任意表面上；

C.绝对不动点上；

D.试验台或地面的不动点上。 二、填空题(每题2分，共20分)

1. 在研究框架柱的剪切性能时，需要将柱设计成适于 反对称 加载的试件。

2. 结构静力试验的加载设计包括 加载制度 和 加载图式 两面的设计。

3. 在模型设计中，在参与研究对象各物理量的相似常数之间必定满足一定的组合关系，当相似常数的组合关系式等于1时，模型和原型相似。因此这种等于1的相似常数关系式即为模型的 相似指标 。

4. 在结构分析工作中，一面可以应用传统和现代的设计理论、现代的计算技术和计算式，另一面也可以应用 试验 和 检测 的手段来解决。

5. 受弯构件（如钢筋混凝土梁）试验时，混凝土的微细裂缝常常不能用肉眼所能察觉，其裂缝宽度可根据裂缝出现前后两级荷载所产生的 仪器读数差值 来表示。

6. 在进行低反复加载试验时，当试验对象具有明确的 屈服点 时，一般都以 屈服位移 的倍数为控制值。

7. 在现场试验水塔、水池、油库等特种结构时，水是最为理想的试验荷载，它不仅符合结构物的实际使用条件，而且还能检验结构的 抗裂、抗渗 情况。

8．采用分级加载一面可控制__加荷速度___，另一面便于观测结构 变形 随荷载变化的规律，了解结构各个阶段的工作性能。

9. 手持应变仪的原理是用两点之间的 相对变形 来近似地表示两点之间的 平均应变 。

10.冲击力加载的特点是荷载作用 时间 极为短促，在它的作用下使被加载结构产生 自由振动 ，适用于进行结构动力特性的试验。

1. 质量相似

答：在工程结构动力试验中，要求结构的质量分布相似，即模型与原型结构对应部分的质量成比例。

2. 测量仪器分辨率

答：使测量仪器表示值发生变化的最小输入变化值叫测量仪器分辨率。

3．结构动力系数

答：结构动力系数是指决定于结构的形式、刚度、质量分布、材料特性及构造连接等因素，而与外荷载无关的参数，它包括结构的自振频率、阻尼、振型等。

四.问答题(第1、2、3题每题5分，第4题6分，共21分) 1. 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、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。 （1.5分）

（2）检验全部试验装置的可靠性。 （0.5分）

（3）检验全部量测仪表是否都已进入正常工作状态，应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。 （1.5分）

（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。 （1.5分）

2. 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。 （1分）

应满足的条件有：

（1）等效荷载产生的控制截面上的主要力应与计算力值相等； （1分）

（2）等效荷载产生的主要力图形应与计算力图形相似； （1分）

（3）对等效荷载引起的变形差别应给予适当修正； （1分）

（4）控制截面上的力等效时，次要截面上的力应与设计值接近。 （1分）

3. 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，以简化试验容，节约经费开支，并使重点观测项目突出； （1.5分）

（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；

（1.5分）

（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； （1.5分）

（4）测点的布置对试验工作的进行应该是便、安全的。 （0.5分）

4. 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。 （1分）

（2）为了估计和控制量测误差，必须进行多次重复量测； （1分）

（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； （1分）

（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，必须遵守有关试验法标准的规定，仪器的选择应尽可能测读便、省时； （1分）

（5）为了避免误差和便工作，量测仪器的型号、规格应尽量一致，种类愈少愈好；(1分)

（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。 （1分）

五.计算题(每题10分，共20分)

1、 在静力模型试验中，若几相似常数3

1][][1==p m L L S ，结构材料弹性模量相似常数81][][==P m E E E S ，求集中荷载的相似常数S P （下标m,p 分别表示模型和原型）。（10分）

解：根据量纲分析，集中荷载的量纲为[P]

几尺寸的量纲为[L]，弹性模量的量纲为2][]

[L P 则：222222

223181][][][][][][][][][][][][??? ???=?=?===l E p m P m p P p m m m p m p S S L L E E L L P L L P P P S 72

1= 2、 简支梁受均布荷载作用产生变形，已知支座1和支座2在荷载作用下的沉降量分别为

Δ1=0.12mm 和Δ2=0.10mm ，梁跨中挠度的测量值Δ12=5.21mm ，求该梁跨中的真实挠度。

（10分）

解：

根据梁跨中挠度的计算公式有：