结构试验复习重点

1、结构试验复习重点1结构试验的一般过程可分为哪几个阶段？结构试验如何分类？结构试验的目的和任务？结构试验的一般程序：一、试验规划二、试验准备 三、加载试验阶段 四、资料分析与总结结构试验分类：一、实物（原型）/模型试验 二、静力/动力试验 三、长期/短期试验 四、 室内/室外试验五、破坏性/非破坏性试验结构试验的任务（目的）：在试验对象上，利用各种试验技术手段，对结构施加荷载；测试结构受载以后的力学行为（各种力学参数）；根据结构的实测性能指标（强度、刚度、抗裂性能、破坏形态）判定结构的实际工作性 能；分析结构与设计要求的符合性（结构性能评价）；验证和发展结构计算理论（假定）；保证重大结构的安全。

2、2、重物加载法有何特点，对荷载布置有何要求？特点：稳定，适合长期和均布荷载试验，不适合破坏试验，加载效率低均布荷载：重物（砂袋、砝码、水等）直接堆放在结构表面，实现均布荷载。集中力：重物直接或通过构造物间接作用于试件，实现集中力加载。3、液压加载系统通常由哪些部分组成？电液伺服加载系统的基本原理？液压加载系统由油泵、管路、千斤顶、控制台、测力仪器、反力架、台座组成。电液伺服加载控制原理：a计算机编程，发出指令b、 伺服阀按指令控制高压油流量，驱动作动缸出力，施加荷载/位移c、测力/应变/位移传感器测量结构力/应变/位移响应信号d、响应信号返回比较器与指令比较e、比较器比较两者的差值，产生一与差

3、值信号成正比的调整指令f、 伺服阀根据调整指令，驱动作动缸向消除差值的方向动作，使荷载/位移与指令相 同，消除误差4、量测仪器的基本组成？各组成部分的主要作用？传感器 k 放大器 数据采集及分析部分系统感知部分，实现对传感器输出信号进行信号采集、显示、存储，输入信号到电量转换处理（放大、滤波、运算进行各类分析处理变换），供后续环节采集5、电阻应变效应？测量电桥的输出特性？应变仪的接桥方式有几种？如何进行桥路组合？电阻应变效应：导体或半导体在机械变形时（伸长或缩短），其阻值随变形发生变化，这现象称为电阻应变效应。dR=K eRK为灵敏系数，反映应变效应显著程度，金属应变片:K=2.02.5应变片

4、将应变电阻变化，电桥将电阻变化=;:电压，应变仪输出与应变成正比信号输出特性：相邻桥臂符号相反，输出呈相减性；相对桥臂符号相同，输出呈相加性。e2 + e3 - e4）1 DR1 DR2 DR3 D R4 1Du = u( -+-) = U?K(e,4 R1 R2 R3 R4 4桥路组合方式：(P48)(1) 1/4桥接法:R1外, R2、R3、R4机内半桥：R1、R2外接应变片，R3、R4机内电阻全桥：R1、R2、R3、R4均为外接应变片6、温度补偿的目的？补偿方法和补偿原理？(1)温度补偿目的：消除温度变化对应变测试结果的影响D Rt = D Rt1 + D Rf2 a丝DtR+ （b构-

5、b丝）DtKR式中：a丝一一应变片温度系数 t温度变化值3构构件线膨胀系数3丝一一构件线膨胀系数K 应变片灵敏系数补偿原理：用测量电桥的输出的加、减特性，抵偿温度影响(3)补偿方法：a、专用温度补偿片b、工作片互补7、何谓结构模型？理解模型相似常数和相似条件等概念？(1) 结构模型：缩尺比例的结构模型，具有实际工程结构的全部或部分特征，试验数据 可根据相似关系换算为原型结构的数据(2) 模型相似的概念：模型与实物相对应的物理量相似(几何相似、物理过程相似)，以下标p表示原型结构，以下标m表示模型结构，S表示相似常数，其下标表示常数类型(3) 相似条件(P73)：模型与原型相似，必须反映出两者各

6、相似常数之间的关系。两者各相似常数之间满足一定组合关系(等于1)就是模型与原型之间的相似条件。8量测误差的分类以及各自的性质？随机误差分布的特点？(1) 过失误差：主要由人为因素造成，如操作不当、读数错误、记录错误等造成，属于 测试错误，可以避免(2) 系统误差：仪器缺陷、测试方法、外界因素造成。服从一定规律、多次测量中误差 符号相同，对测量结果有积累影响。系统误差有时可以消除或修正。随机误差：由各种随机因素引起的误差，如电压波动、电磁干扰、温度变化等。多 次测量中的误差符号、误差大小具有随机性，但误差分布符合正态分布。随机误差的分布特点(对同一物理量多次重复测量)(1) 随机误差的绝对值不会

7、超过一定的限度有界性(2) 绝对值小的误差出现机会多，绝对值大的误差可能性小单峰性绝对值相等的正负误差出现的机会相同对称性(4) 多次测量的误差算术均值趋向零抵偿性凡在量测时不能作出合理解释的误差均视为过失误差（可疑数据），可考虑应当剔除，鉴别方法：1）三倍标准差准则对于随机误差，|d| 3s的概率为0.3%，在有限次测试中不可能发生。因此，当某数据误差绝对值大于3 b时，认为是过失误差（可疑数据），应舍去。2）.肖维纳（Chauvenet）准则根据测量次数多小，确定误差限，超过该限值即可舍去，原则为：0.51a =n 2n鉴别值：K = zas zas当|x- x K时，应剔除。1根据测次n

8、确定概率查表得za :-确定误差限2nK=ZaS ZaS10、如何利用最小二乘法、分组平均法回归一元线性方程？一元线性回归为最常见的方法，有最小二乘法、分组平均法某应变式位移传感器的标定结果如下，试采用最小二乘法和分组平均法求解标定结果（即输入输出关系式）序号.X (mm*Y( 1 X 1 0勺“带入经骚公式.V=b 卄 mx -1.1,00，101.101=b+m.N2.00.202-202=b+2rrv3“3.00.300.4.00.399.，399=b+4m5.5.00498.498=b+5m.6.00.598-598=b+6m兀7,00.697-697 =b+7m8.00.796-79

9、6=b+8m标定结果为：最小二乘法：y=2.46+99.20x分组平均法：序号 14求和：1002=4b+10m序号58求和：2589=4b+26m y=2.53+99.18x11、加载程序设计包括哪些主要内容？加载程序指试验进行中的荷载历程，加载程序设计通常包括：1）循环的特征；2）加载级差；3）加载持续时间。加载阶段一般分预载、标准荷载、破坏荷载等三个阶段制订加载程序目的：控制加 （卸）载速度，便于观测，统一试验尺度12、结构试验测点布置的基本原则是什么？ 测点布置应遵循以下原则：1）具有代表性，服从结构分析和判断需要，能便于计算2）有针对性，满足要求，工作重点突出，提高效率，保证质量3）

10、有利于仪器安装和观测，并对试验操作是安全的4）数量应是足够，布置一定数量校核点，关键部位布置多个测点5）利用结构的对称互等原理，可适当减少测点布置数量13、混凝土简支结构静力实验的主要测试项目有哪些？相应的测试方法？（笔记）14、 什么是结构自振特性？有哪些指标？各指标的含义?、 动力（自振）特性:结构所固有，与外荷载无关准与结构体系、材料、构件连接、冈破坏、试验加载t量有关，包括自振频率、阻尼比、振型等指标。15、自由振动法、共振法测定结构自振特性的原理和方法？如何计算自振特性参数（频率 和阻尼比）？自由振动法：f=1 / T, T =n/t.l = gT = ln A- A亠用对数衰减率或

11、阻尼比来表示，对数衰减率为：A+1- A+1g为衰减系数l = gT=1ln A- A取若干个波作平均，则对数衰减率为：门 A + n- A+nD =阻尼比：2p10.935- (- 0.901)丨=In二 0.1028, D= 0.0164。本算例中，60.512- (- 0.479)共振法（强迫振动法）（1）激励方法：激振器对结构激励I结构受迫振动I调整激振频率I激振频率与结构 自振频率相等T结构出现共振T由共振曲线识别动力特性参数（2）参数计算AAmaxmax2coCO iO o O 2a、 自振频率：共振曲线峰值点所对应的频率值即为结构的自振频率b、阻尼特性：用半功率点法计算，共振曲线

12、峰值的0.707倍作水平线与曲线交于两点，对应的横坐标分别为 o 1和o 2,贝U,w2 - Wb =阻尼系数为：2阻尼比为:r bW2- W|f2- flD =Wo2Wo2 fo-12最大动挠度与最dmaxd max+ fdmin16、桥梁结构冲击系数的定义？如何测定和计算桥梁机构冲击系数？ 定义：汽车动荷载作用产生的动挠度比相同静荷载生产的静挠度要大,m= d-1= fd max - 1大静挠度之比称为动力系数 （3），冲击系数的定 义为：fjmax冲击系数含义：相同荷载作用下，最大动挠度相对最大静挠度的增量，反映动荷载对结构动力增大效应，与结构体系、跨径、车辆特性、车速、桥面平整度有关，

13、是一项综合性指 标。测试方法：（1）根据定义测定动挠度指标来计算冲击系数，如何测定动挠度？（2）测试部位：最大挠度处，如简支梁的跨中，拱桥的L/4和L/2m=1 =fjmax本算例中：fdmax=2.10mm , fdmin=1.75mm , 3 =1.091 ,尸0.09117、混凝土回弹测强的原理以及测试和数据处理的要点？基本原理：根据混凝土表面硬度与强度的相关关系，利用混凝土表面硬度推定混凝土强度。弹击要点 回弹仪轴线应始终垂直与混凝土检测面，用力均匀缓慢 测点宜在测区内均匀分布，避开钢筋、石子、麻面 一个测区记取16个回弹值，同一测点只应弹击一次18、超声波检测混凝土缺陷基本原理？有哪

14、些评判指标？如何利用超声法测量混凝土裂缝 宽度？超声波通过砼中缺陷时产生绕射、反射、能量衰减现象，与无缺陷砼相比，在同样传输距离下，接受波形声学参数会发生变化：声时（声速0）波幅0频率也以及波形畸变，通过对完好区域与有缺陷区域声波参数的比较，进行缺陷检测和判定19、桥梁荷载试验的荷载效率的定义？桥梁现场荷载试验及评定涉及哪些重要内容？荷载效率：表征试验荷载与设计荷载的接近程度，即试验加载强度，是试验有效性的重要指标。SS荷载效率的规定为：h =SS? （1 m）式中 Ss 试验荷载作用下，控制截面内力或变形计算值S设计活载作用下，控制截面内力或变形计算值 卩 按规范取用的冲击系数大跨径混凝土桥

15、梁的试验方法对荷载效率取值：1.0 n 0.80公路旧桥承载力鉴定方法对荷载效率取值：1.05n 0.80试验与评价的主要工作内容：1、明确试验目的和任务；2、实桥试验的现场考察和调查；3、桥梁结构的现场考察；4、加载方案的制订与实施5、测点布置与试验数据采集6、试验数据处理与试验结果分析20、桥梁现场荷载试验中，如何利用实测数据计算校验系数、相对残余等指标？如何评定 简单桥型的结构性能？根据评价指标，计算总值、弹性值和残余值：总变位（应变）：St = S -i弹性变位（应变）：Se = Sl -Su残余变位（应变）：Sp = St -Se = Su -Si式中 Si 加载前测值Sl加载达到稳定时测值Su卸载后达到稳定时测值相对残余：为描述结构工作状态，计