土木工程检测与测试技术

土木工程检测与测试技术

1、建筑结构试验设计主要包括哪些内容？

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)

2、试述结构模型试验中相似理论的主要内容。

答：1）按实际可能与试验条件,随意确定几何尺寸的相似常数S l,模型的所有集合尺寸全部按此相似常数确定,称为几何相似。２)按模型材料可得模型材料的弹性模量及波桑比，可确定出弹性模量的相似常数S E及波桑比的相似常数Sμ，称为材料相似。3)在相似判据方程式中，一些相似常数决定后，还会有其它相似常数,可随意选取其中一些值,最后按式计算出另外的相似常数。可取S P，即荷载的比例，称为荷载相似。4）模型与原型结构对应部分的质量成比例,即为质量相似。5)模型与原型的各相应点的应力应变、刚度和变形间的关系相似,即为物理相似。６)对于结构动力问题,在随时间变化的过程中,要求结构模型和原型在对应的时刻进行比较,要求相对应的时间成比例。即为时间相似。

３、建筑物承受的动力荷载有哪几种？

答:建筑物承受的动力荷载主要包括：

1）地震作用；2)机械设备振动和冲击荷载;

3）高层建筑和高耸构筑物的风振;

4)环境振动;5)爆炸引起的振动

４、简述结构试验中,试验测点选择与布置原则。

答：结构试验中,试验测点选择与布置原则为：（1)测点的位置必须有代表性。在结构物出现最大变形处布置测量点;（2)为了保证测量数据的可信度,还应布置一定数量的校核性测点。布置在结构物的边缘凸角处或是应力应变为零的位置；（3）测点的布置应有利于试验时操作和测读。测点的布置宜适当集中; （4）结构动力试验中测点应布置在要求被测量结构反应的最大部位,如最大动位移,动应变等位置上。

５、在静力模型试验中，若几何相似常数4/1]/[][==p m l L L S ,线荷载相似常数10/1]/[][==p m w q q S ，求原型结构和模型结构材料弹性模量的相似常数E S 。

答:由题可知:几何相似常数4/1]/[][==p m l L L S

线荷载相似常数10/1]/[][==p m w q q S

根据相似理论,通过量纲分析,可知材料弹性模量的量纲为[Ｐm]/[Ｌｍ]2

所以可得弹性模量的相似常数E S 为:

5

2104][1][1

][][][][][][][][22===⨯====i w m p m m p m p p m m p p m m E S S L L l q L L L P L P L P L P S

６、何谓结构试验的加载制度？

答：结构试验加载制度是指结构试验进行期间控制荷载与加载时间的关系。它包括加载速度的快慢、加载时间间歇的长短、分级荷载的大小和加载、卸载循环的次数等。

7、如何布置测量简支梁弯曲应力、剪应力分布的应变测点?

答:（1）弯曲应力的测量：一般情况下沿截面高度至少需要布置五个测点。如果梁的截面高度较大，还可以考虑沿截面高度增加测点数量。应变测点沿截面高度布置可以使等距的,也可以不是等距的。如下图1所示。在梁的纯弯曲区域内，梁的截面上仅有正应力产生,故在该处截面上课仅布置单向的应变测点。如图２中截面1－１所示。钢筋混凝土梁受拉区的混凝土开裂后，由于该处截面上混凝土部分退出工作，一些测点失去测量作用。一般在受拉钢筋上也布置测点。

置与应变分布规律

（）测量截面上的

最大纤维应变图1测量梁截面上应变分布的测点布置

（2）剪切应力的测量：抗剪测点应设在剪力较大的部位。对于薄壁截面的简支梁,应在支座附近的中和轴，腹板和翼缘布置测点。如果需要测量梁沿长度方向的剪应力的变化规律时，则宜在梁长度方向分

布较多测点。也可以沿截面高度方向布置测点。如图２中截面2－2、2-３所示。

截面2-2 测量剪应力与主应力的应变网络测点

截面3-3 梁端零应力区校核测点

图2 钢筋混凝土梁测量应变的测点布置

8、试述混凝土强度的局部破损检测技术方法及各自特点。

答：混凝土强度的局部破损检测技术方法主要有钻芯法、拔出法、贯入法。（1）钻芯法是使用取芯钻机从被检测结构上直接钻取圆柱形的混凝土芯样，并由芯样的抗压强度推算结构混凝土的强度。其特点是：①需要及时的修补;②试验结果直观可靠，从某种意义上比预留混凝土试块更能反映实际情况；③试验费用高，试验周期长;

④不宜使用于混凝土强度低于Ｃ10的情况。（2）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。其特点是能比较直接反映混凝土的强度，虽然仅仅

测量表面以下一定深度，但是比回弹法深，比取芯法方便、费用低、损伤范围小。（３）回弹法是指在结构混凝土上测得回弹值和碳化深度值来评定混凝土强度的方法。回弹值越大、碳化深度越浅,混凝土强度越高。其特点是仪器简单、使用方便、测试速度快、试验费用低、误差一般在±13%以内。

９、砌体结构强度的非破损检测技术有哪几种,原理是什么?

答:砌体结构强度的非破损检测技术有回弹法、推出法、冲击法、扁顶法以及原位单砖双剪法。(1)回弹法是利用专门的砖块回弹仪和砂浆回弹仪检测抗压强度；(２)推出法是通过测定水平砂浆的抗剪强度推算其抗压强度;（3）冲击法适用于Ｍ5-M１5的砂浆和MU ５-35的砖块的抗压强度检测；(4)扁顶法是由扁式液压加载器量测,可以测定砌体抗压强度、原位工作应力、应力-应变曲线等；(5)原位轴压法直接对局部墙体施加荷载,测试结果综合反映了墙体力学性能,可以测定结构不受扰动情况下的抗压强度，结果较为可靠,而且试验对结构造成的局部损失易修复。

10、裂缝测量主要有哪两项内容，常用方法是什么?

答:裂缝测量包括浅裂缝和深裂缝检测两项内容。

1、浅裂缝检测常用方法:1)单面平测法。被测结构的裂缝所在部

位只有一个表面可供超声检测时，可以采用此方法进行检测。

2）双面斜测法。钢筋混凝土的梁、板、柱等构件都有两个相

互平行的测试表面，可采用双面斜测法进行裂缝深度的测量。

2、深裂缝检测常用方法:1）单面平测法。2)双面斜测法。3）钻