土木工程试验

1.结构试验按实验目的、对象、荷载性质、实验场所、以及实验持续时间可将结构试验分 为哪几类？ 答:结构试验按试验的目的、对象，荷载性质、试验场所以及试验持续时间可将结构分为生 产检验性试验和科学研究性试验，真型试验与模型试验;静力试验与动力试验;短期荷载试验 与长期荷载试验。 简述结构试验设计的基本原则。 答：1）真实模拟结构所处的环境和结构所受的荷载 2）消除次要因素的影响，3）把结构 反应视为随机变量 4）合理选择试验参数 5）统一测试方法与评价标准 6）降低试验成本提 高实验效率 3.为了满足加载和测量要求，试件设计和制作应进行哪些构造处理？ 1.对于钢筋混凝土和预应力混凝土试件，在集中荷载作用点和支座部位预埋钢板，防止局 部破坏 2.对于砌体受压试件，上下表面的平整度都不能满足直接承压要求，一般将砌体砌 筑在预制的钢筋混凝土垫块上，上表面采用坐浆的方法安装承受荷载作用的垫块，使作用 力均匀的传到砌体上。3.钢结构试件由热轧型钢、焊接型钢或其他薄壁杆件组成。一般在 杆件的端部应焊接钢板以便传力，在钢结构节点试验中，还应在杆件端部焊接铰链。4.为 测量混凝土内部应变、钢筋应变或温度，需要在浇灌混凝土之前预埋应变传感器或温度传 感器，这些传感器应有可靠的防护措施，避免浇灌混凝土时被破坏。 4.电阻应变片对粘贴工艺有哪些要求?如何检测电阻应变片的粘贴质量? 答:(1) 1_侧点基底平整、清洁、干燥，2_粘结剂的电绝缘性、化学稳定性和工作性都良好， 以及蠕变小，粘贴强度高，温度影响小;3_同一组应变计规格型号应相同;4_粗贴牢固、方位 准确、不含气泡;5_应变计粘贴完成后，用万用表再次检侧应变计的阻值; (2) 1_粘贴完毕后，用万用表再次检测应变计的阻值.2.用摇表检测应变计与被测结构间的绝 缘电阻。该电阻应大于 20M 欧姆以上。 5.简述结构试验中活动和固定铰支座的特性和实现方案（要求画出铰支座的形式和构造示 意图） 。 可动铰支座：垂直方向不能移动，可以转动，可以沿水平方向移动。 固定铰支座：可以转动，水平、垂直方向不能移动。 6.简述超声回弹法的基本原理和优点。 超声回弹法是以超声波在建筑结构和构件混凝土内部传播的速度和混凝土表面的回弹值两 项测试指标，综合推定结构和构件混凝土抗压强度的一种无损检测方法。超声回弹法的优 点是:它的测试结果既反映结构和构件混凝土内部的强度，又反映结构和构件混凝土表面的 强度。而且超声法和回弹法检测结构和构件混凝土强度的测量值又可以互相补偿，消除某 些因素的影响。 7.结构抗震实验有什么特点？根据结构抗震实验方法规程的规定，结构抗震实验加载 制度应遵循哪些基本原则？ 答：结构抗震实验的特点：荷载作用反复，结构变形很大。基本原则：1、试验结果应能够 反映被试验结构的主要特征状态，得到特征点的试验数据。2、试验过程中，应保持反复加 载的连续性和均匀性，加载速度、卸载速度和反向加载速度应一致。3、试验应采用荷载- 变形控制的加载制度。4.施加反复荷载的次数可根据试验目的确定。 8.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？ 答：影响因素有：骨料的品种；粒径的大小；水泥的品种；用水量和水灰比；混凝土的龄 期；测试时时间的温度和含水率。 9.结构模拟振动台的主要技术参数有哪些？ 1）台面尺寸和台面最大负载 2）台面运动自由度 3）频率范围、最大位移、速度和加速度 4）输入波形 10.简述结构动载试验和静载试验的不同之处。 静载试验是通过测试桥梁结构在试验荷载作用下的控制截面的应变、位移或裂缝,分析判定 桥梁的承载能力。动载试验是通过测试桥梁在动载作用下的响应,分析桥梁的频率、阻尼和 振型等模态参数,根据动力响应和模态参数进行桥梁承载能力评定。 11.研究性实验和鉴定性实验分别解决什么方面的问题？ 研究性试验：1.通过结构试验，验证结构计算理论或通过结构实验创立新的结构理论。2.通 过结构试验，制定工程技术标准。鉴定性试验：1.通过结构试验检验结构、构件或结构部 件的质量。2.通过结构试验确定已建结构的承载能力。3.通过结构试验验证结构设计的安全 度。 12.工程结构试验中的电阻应变测试技术包括哪几个主要环节? 答：1）根据结构试验的要求正确地选用电阻应变片的类型和规格尺寸。2）正确地选用粘 贴电阻应变片的胶粘剂。3）正确地粘贴应变片。4）用导线连接电阻应变片和电阻应变仪。 5）设计应变计温度补偿方案。 根据结构抗震实验方法规程的规定结构抗震实验有哪几类？ 答：结构拟静载试验、结构拟动力试验、模拟地震振动台动载试验、原型结构动载试验 14.结构试验中，测点的布置应注意哪些问题？ 答：测点的位置必须有代表性；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；测点的布置应有利于试验时操作和测度；结构动力试验中测点应布置在要求被测量 结构反应最大部位，如最大动位移，动应变等位置上。 15.什么是温度补偿？粘贴补偿片应满足哪些条件？ 答：在实际应变测量时，如果试验过程较长，温度发生了变化，测得的试件应变中会包含 着温度变化引起的应变，有时这一应变的值会相当大，如果试验中只需要测量试件受除温 度作用以外的荷载作用所产生的应变，就应该设法去除由于温度变化引起的应变，这就是 温度补偿。粘贴补偿片时，补偿片应粘贴在同样材料的物体上，这一物体只受温度作用， 而且与测点其有同样的温度环境。 名词解释： 电阻应变效应：外力作用于金属或半导体材料,使其发生机械变形,此时金属或半导体材料的 电阻值就会随之发生变化,这种现象称为“电阻应变效应” 。 传感器：是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变 换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录 和控制等要求。 测量仪器的准确度：表征测量仪器仪表提供接近被测量真值的标示值的能力。 钻芯法：这种方法是利用专用钻机，从结构混凝土中钻取芯样以检测混凝土强度或观察混 凝土内部质量的方法。 校核测点：校核测点是指为了校核试验的正确性.便于整理试验结果时进行误差修正，如在 梁的端部凸角上的零应力处设置的少且测点，以检验整个测量过程是否正常。 风洞试验：指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动及其与模型的相互作用， 以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力试验方法。 测量仪器的分辨率：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。 拔出法：拔出法是将金属锚固件固定在结构或构件混凝土中，然后将其拔出时测量拔出力 的大小，再利用拔出力与混凝土抗压强度间的相关关系，推定结构和构件混凝土抗压强度 的测试方法。 信号的滤波和衰减：信号的滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰 的一项重要措施。信号的衰减是指信号在传输的过程中幅度减小的现象。 雷达法（检测混凝土内部缺陷和钢筋位置）：观测研究大功率高频电磁脉冲在地下电性界 面上产生的回波特性的工程电法勘测方法。 测量仪器的线性度：测量仪器仪表给出与被测量而非影响量有线性关系的标示值的能力。 电阻应变式力传感器：利用弹性敏感元件和应变计将被测压力转换为相应电阻值变化的压 力传感器。 填空： 重力加载可以分为直接加载法和杠杆加载法两类。 在结构试验中采用最多的测量方式是机测法。 衡量结构的抗震性能不仅仅是结构的承载能力，变形能力、耗能能力和刚度及破坏形态变 化和发展对结构抵抗倒塌有着决定性的影响。 低周反复荷载试验得到的典型实验结果为荷载-位移曲线。 结构实验室内常用反力架和空间桁架式台座两种反力台座。 地震模拟试验台的频率范围一般为 050HZ，最大位移一般为 100mm。混凝土结构模型制 作中，一般采用石膏代替混凝土，用硬钢丝代替钢筋。 当以钢筋混凝土梁剪切性能为主要目的时，主要因素是配箍率和混凝土强度，次要因素为 配筋率。 结构现场静载试验最大荷载一般为结构设计取用的 短期承载力检测值 。 利用混凝土应变片测试混凝土开裂，其开裂判断为如果裂缝贯穿电阻应变片，该应变片读 数突变，从而可以判断开裂部位。 液压加载法的最大优点是利用油压使液压加载器产生较大的荷载，实验操作安全方便。 建筑物的脉动源不论是风还是地面脉动，它们都是不规则的，可以通过各种不同值得变量， 在随机理论中称之为随机振动，它无法用一确定的时间函数描述。 等效荷载指的是在它的作用下，结构构件控制截面和控制部位上能产生于原来荷载作用时 相同的某一作用效应的荷载。 在结构构件安装位置与实际工作状态不相一致的情况下进行的实验称为异位实验。 试件设计所以要注意它的形状，主要是要求满足在试验时形成和实际工作相一致的应力状 态。 在生产性实验中，往往只需要测量结构所受的荷载和荷载作用下的整体变形，就可以对结 构是否满足设计要求做出判断。 现行规范采用的钢筋混凝土结构构件和砖石结构的计算理论，几乎全部是以实验研究的直 接结果为基础的。 结构静载试验中，测量的项目包括荷载、位移、转角、应变、裂缝分析和裂缝宽度。 力锤激励输入的信号是一种瞬态的确定性信号。 在钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度实验研究中，在诸多影响因素中，涉及试件尺寸的主要 因素有钢筋直径及间距和保护层厚度。 结构试