昆明理工大学结构试验考点整理.docx

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1、昆明理工大学结构试验考点整理一、填空、判断、选择 1.建筑结构试验的分类： 1）按荷载性质分：静载与动力试验； . 静载试验的分类目的、加载方式方法、各个阶段 A.一般静载试验 B.伪静力试验 .动力试验：动力特性测试、拟动力试验、抗震试验、疲劳试验 2）按试验对象的性质分：原型与模型试验。 原型与模型均可统称试件 3）按试验目的分：研究与检验性试验； 科研研究性试验：对象模型，需要设计制作，具有探索性、发展性等。 生产检验性试验：对象原型，现有结构、构件，评定其质量及工作性能。 2、结构试验的一般过程 、试验阶段划分：主要工作环节 答：结构试验包括结构试验设计、结构试验准备、结构试验实施和结

2、构试验分析等主要环节。 、试验设计的内容： 答：结构试验设计的内容包括：试件设计、试件加载设计、试验观测设计、试验误差控制措施、试验安全措施等。 1. 3、建筑结构试验的方法、技术手段和具体过程。 、以规范为依据、试验人员、仪器设备、计算分析总结 A、根据需要验证的理论计算： 各种方案设计、制作试件施加荷载量测仪器标定调试、安装试验实施数据信号分析及结论报告。 B、根据需检测的结构、构件：试件资料收集，准备各种方案设计施加荷载量测仪器标定调试、安装试验实施数据信号分析及结论报告。 、结构质量与承载力决定结构工作性能。工作性能参数涉及：强度、刚度、抗裂度 、以测试结构正常工作破坏状态来判明结构的

3、实际工作性能，研究结构工作性能，检验是否满足设计使用要求。 、生产性试验： 结构的设计和施工通过试验进行鉴定；工程改建加固,通过试验判别实际承载能力处理；工程事故,通过试验鉴定提供技术根据；已建结构的可靠性检验,通过试验推断和估计结构的剩余寿命；鉴定预制构件产品质量； 4、 应力、应变、位移、挠度之间的关系 结构试验测量思路：应先考虑整体问题、后考虑局部，即先大后小。 反映结构整体变形刚度问题：位移、挠度； 反映结构局部受力强度问题：应力、应变； 重点关注普通碳素结构钢材料弹性模量E、剪切模量G,及泊松比。 5、电阻应变测量 .电阻应变片工作原理及主要性能指标 电阻应变计的工作原理是利用某种金

4、属丝导体的“应变电阻效应”，即这种金属丝的电阻值随着其机械变形而变化的物理特性。其电阻值与其长度和截面面积的关系如R=r.l。当A金属丝受力而变形时，其长度，截面积和电阻率都将发生变化。 电阻应变计的主要技术指标如下： 、电阻值R，一般应变仪均按120设计，应变计的电阻值一般也为120； 、标距l，即敏感栅的有效长度。用应变计测得的应变值是整个标距范围的名义平均应变，应根据试件测点处应变梯度的大小来选择应变计的标距。 、灵敏系数K，表示单位应变引起应变计的电阻变化。应使应变计的灵敏系数与应变仪的灵敏系数设置相协调，如不一致时，应对测量结果进行修正。 电阻应变测量系统组成 应变片与应变仪的灵敏系

5、数K：表示单位应变引起应变计的电阻变化，灵敏系数越大，单位应变引起的电阻变化就越大。 惠斯登电桥桥路、各种桥路特性：四分之一桥，半桥全桥，多点测量用四分之一桥，泊松比m=e横e纵BBR1R7CR仪D0BBR4CR60R1R3CR仪D0R1R1R4CR2D0R仪R仪R3DR5(a)A 、各种接桥方式，桥臂系数，对臂相加、邻臂相减 r = 1 2 + 3 4 B、 利用加减特性可以解决温度补偿、提高测量灵敏度、达到不同的量测目的 C 、读数值与实测值区分 6、 电阻应变测量中温度效应、如何消除温度效 答：电阻应变片一般是由金属材料制成，它的阻值随着温度的变化也将产生变化。另外，由于试件和电阻应变片

6、的热膨胀系数不同，从而会使电阻片的阻值发生变化。实际测量时温度变化引起的电阻变化是客观存在的，但可以通过温度补偿电路减小测量造成的误差 7、 电阻应变测量中何为多点测量？ 8、 钢筋受拉时的应力应变、弹性模量E及泊松比测试计算方法 等强度梁在离梁端某一距离的挠度计算： f=PL1(X1-L)2 J=bh3 (cm4) 2EJ12等强度梁截面的应力计算：x=MxPX6PX= 22bxhWbxh64hf l2三点挠度应变计的应变值计算：=h梁片的平均厚度;l三点挠度应变计的跨度 f千分表的读数差 泊松比m=e横e纵，理论应变e=sx E二、判断题 1引起结构振动的各种震源固定震源：如机床设备移动震

7、源：交通工具特殊震源：爆炸、地震等 2、结构的振动方式： 周期与非周期、冲击振动，单一振动与复杂振动，简谐振动，随机振动，脉冲振动。 3、结构动力特性参数，实测时使用的激振方法？多自由度结构体系的自振。 结构动力特性参数：梁的自振频率；对数衰减系数；阻尼比。 自振频率f自ThN圆频率w= 2pf自 = 2p T对数衰减系数 l = lA1 lnn ；阻尼比x= 2pkAn+kAn 第n个波的峰值；An+k 第n+k个波的峰值。 结构动力特性实验的方法主要有人工激振法和环境随机振动法。人工激振法又分为自由振动法和强迫振动法。 4、伪静力试验的各种加载制度？ .控制位移法 有变幅、等幅、混合加载，

8、循环次数不同等 控制力加载法：此法不易控制，易使结构破坏 (3)、低周反复加载试验有哪些优点和不足？ 答：低周反复加载试验的三个主要优点是：1）试验设备比较简单；2）加载历程可人为控制，并可按需要加以改变或修正；3）在试验的过程中，可以停下来观察结构的开裂和破坏状态，便于检验、校核试验数据和仪器设备工作情况。低周反复加载试验的不足是由于对称的、有规律的低周反复加载与某一次确定性的非线性地震相差甚远，不能反映应变速率对结构的影响，所以无法再现真实地震的状况。 5、 振动台抗震试验、拟动力试验、伪静力试验的特点与区别 拟动力试验与振动台抗震试验弱点：前者按步骤进行、无法实时再现模拟地震作用；后者无

9、足够的时间观测结构性能变化和受损破坏的过程。 6、 静载试验中常用的加载方法，根据荷载作用性质特点，会根据实际试验 类型情况选择应用。 液压加载.、重力直接加载 、 机械力加载、 气压加载的特点及优缺点： 重力直接加载法：优点是实验用的重物容易取得，并可重复使用；缺点是加载过程中需要花费较大的劳动力。 液压加载法：最大的优点是利用液压加载器产生较大的荷载，试验操作安全方便。 机械力加载法的优点是设备简单，容易实现，容易改变荷载作用的方向；缺点是荷载值不大，当结构在荷载作用下变形时，会引起荷载值的改变。 气压加载法的优点是加载卸载方便，压力稳定，缺点是结构受载面无法观测。 动力参数试验中动力加载

10、方法有：初位移加载法、初速度加载法、反冲激振法。 7、工程结构静力试验中，试验荷载系统必须满足的基本要求是什么？ 答：符合试件受力方式和边界条件的要求，以确保试验的准确。加载值稳定，不受试验环境或结构变形的影响，相对误差不超过5%，以保证测试的准确度。加载设备应有足够的强度和刚度，并有足够的安全储备。应能方便调节和分级加载，以便控制加载速率。尽可能构造简单，装拆方便，适用性强，能满足多种试验要求。 8、简要说明结构试验测点布置原则。 .在满足试验目的的前提下，测点宜少不宜多； .测点位置要有代表性，以便与计算和分析； .为保证测量数据的可靠性，还应该布置一定数量的校核测点； .测点的布置应有利

11、于实验时操作和测读。 9、不同尺寸简支梁、板的受弯试验的测点布置要求，柱？ 在实验时由于荷载的作用，简支梁两端支座会有沉降，致使梁产生刚性位移，因此，如果跨中的挠度是相对于地面进行测定的话，则必须测定梁两端相对于同一地面的沉陷值，所以最少布置三个测点。对于跨度较大的梁，为了保证测量结果的可靠性，并求得梁在变形后的弹性挠度曲线，则相应的增加5-7个测点，并沿梁的跨间对称布置，对于宽度较大的梁，必要时应考虑在截面的两侧布置测点。由于宽度较大的单向板，一般均需在板宽的两侧布点，当有纵肋的情况下，挠度测点课按测量梁的挠度的原则布置于肋下。对于肋形板的局部挠度，则可相对于板肋来进行测定。 10、等强钢梁

12、构件在某一截面位置上下表面分别贴有应变片，如何测量钢梁应变？ 电阻应变片的工作原理是利用某种金属丝导体的“应变电阻效应”，即这种金属丝的电阻值随着其机械变形而变化的物理特性。其电阻值与其长度和截面面积的关系如。当金属丝受力而变形时，其长度，截面积和电阻率都将发生变化。当等强梁受荷载作用时，发生弯曲，贴在等强梁上部和下部的应变片被拉伸或压缩，导致其电阻值变化，并且直接可从应变仪上读出应变值。 11、静力试验结构变形测量，位移测点布置如何选择基准。位移、挠度联系与区别？ 基准应不受加载过程中结构支座沉降变形的影响；相对与绝对静止问题。为了测得简支梁的挠度，在实验时由于荷载的作用，简支梁两端支座会有

13、沉降，致使梁产生刚性位移，因此，如果跨中的挠度是相对于地面进行测定的话，则必须测定梁两端相对于同一地面的沉陷值，所以最少布置三个测点。 12、根据测量对象、要求选择百分表、千分表、游标卡尺测量长度时，它们的最小刻度值和测量结果单位。百分表：0.01mm；千分表：0.001mm；游标卡尺：0.02mm；测量结果单位均是mm。 13、常用无损检测方法 回弹法：原理及适用范围、混凝土回弹仪、碳化问题、测区与测点。限于混凝土表面强度、受操作、碳化影响大。 超声法：原理及适用范围、仪器与换能器，声时、波速、波形、频率。 可反映结构内部，但波速受材料品种、级配等影响大。 超声回弹综合法检测混凝土强度原理及

14、应用 依据专用、地区或统一的关系曲线推定混凝土强度；先超声再回弹测试，避免弹击点变形影响。 14、破损、半破损检测方法：钻芯取样法、拔出法。 1.动力与静力试验中常用的加载方法 动力：冲击振动初速度法、张拉释放初位移法、反冲振动法；强拍振动与自由加载法、环境随机振动 古建筑试验研究常采用环境随机激振法。 静力重力、液压、机械力、气压加载法。 2小质量结构构件动力特性参数测量时测点布置注意点。 结构动力特性参数：取决于结构构造形式、质量布置、刚度、材料等自身因素。是结构固有的。测点布置注意点：避免节点、易产生局部振动、拾振器质量远小于被测结构。 3. 加载设备、测量仪器的标定、校准； 4. 测量

15、仪器设备使用： 量程选择、刻度与精度、灵敏度、线性、动态范围 千斤顶、称的量程； 仪表设备有起始、终端死区，且非线性，避免使用 5. 误差分类： 系统、随机、偶然误差 5. 了解振动阻尼比与阻尼系数，衰减系数的关系。 对数衰减系数 l = lA1 lnn ；阻尼比x= 2pkAn+k6. 应变应力测量中的标距选择 机测与电测、混凝土、钢材、 手持应变仪(实为利用百分表、千分表)机测标距 电阻应变议电测法应变片标距 四、复习三个实验 1、机测法测应变；电测法测应变； 机测： f=PL1(X1-L)2 J=bh3 (cm4) 2EJ12等强度梁截面的应力计算：x=MxPX6PX= 22bxhWbxh6三点挠度应变计的应变值计算：=4hf l2h梁片的平均厚度;l三点挠度应变计的跨度 f千分表的读数差 泊松比m=e横e纵，理论应变e=sx E2、按记录曲线图计算悬臂等强钢梁振动周期、固有频率、阻尼比。 自振频率f自ThN圆频率w= 2pf自 = 2p T对数衰减系数 l = lA1 lnn ；阻尼比x= 2pkAn+kAn 第n个波的峰值；An+k 第n+k个波的峰值。 3、一钢桁架在荷载p作用下，用百分表实测各节点位移，测点位置见图，计算各测点的位移，绘制挠度曲线。