土木工程检测与测试技术

1、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，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Se及波桑比的相似常数S,，称为材料相似。3）在相似判据 方程式中，

2、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Sp,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

3、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Si =Lm/Lp =1/4，线荷载相似常数Sw二qm/qp =1/10，求原型结构和模型结构材料弹性模量的相 似常数SE。答：由题可知：几何相似常数Si =Lm

4、/LpH1/4线荷载相似常数Sw qmMqp 10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所以可得弹性模量的相似常数Se为:SePmLm2PpLp2Pm1Lm LmPp1Lp Lpqm L pSw1 m Lm Si 1056、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

5、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。最大纤维应变置与应变分布规律图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

6、图2中截面2-2、2-3所示。截面i-i测量纯弯曲区域内正应力的单向应变测点截面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：需要及时的修补；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；试验费用高，试验周期长； 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

7、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、 误差一般在士 13%以内。9、砌体结构强

8、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MU5-35 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，可以米用此方法进行检 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