南昌大学结构试验期末重点

1、填空：1. 要做好试验，首先要掌握试验方向的：基础知识和基本技能。2. 工程结构试验的目的有：生产鉴定和科学研究。3. 结构试验的分类：按目的：生产性试验和研究性试验；按荷载：静力试验和动力试验；按试验对象：实体试验和模型试验；按试验场合：实验室试验和现场试验；按结构破坏与否：非破坏性试验和破坏性试验；按荷载作用时间的长短：短期荷载试验和长期荷载试验；4. 结构试验的一般过程：试验设计，试验准备，试验实施，试验分析。5. 解决结构强度刚度稳定问题选用：静载试验。6. 解决疲劳问题可选用：匀速脉动试验。7. 荷载的施加方法有：重物加载法，气压加载法，机械机具加载，液压加载法，动力加载法。8. 最

2、理想最普遍的加载方式：液压加载法。9. 试件数量：按正交设计要求确定：研究性试验；按有关规范要求实施：用于检验性试验。10. 试件的制作与安装过程包括：试件制作，试件安装，安装加载设备。11. a.恒载时间的确定：一般钢结构不小于10分钟，砼和木结构不小于15分钟。 b.在标准荷载作用下，一般恒载时间为：钢、钢筋砼、预应力砼结构：大于30分钟；新材料、新工艺、新结构或跨度大于12米结构：大于12小时；木结构：大于1小时；拱或砖石砌体：大于3小时；12.加载制度：试验进行期间荷载与时间的关系。它包括加荷速度的快慢、每级荷载的大小(每级荷载一般为标准荷载10%-20%)和每级荷载之间的间隙时间。对

3、静力结构试验，一般加载过程分：预加载、标准荷载（正常使用荷载）和破坏荷载三个阶段的一次单调静力加载试验；13. 预载总值小于计算开裂荷载的70%（含自重），或标准荷载的60%，分二、三次加荷、卸载，每级荷载之间恒载时间10分钟。14. 精度：量测结果的最大相对误差小于5% 。b.量程：估算的最大被测值小于仪器量程2/3或80% 。15. 测定结构动力特性可选用：强迫振动；自由振动；风和周围环境的微小振动引起的结构脉动来解决。16. 液压加载系统组成：油泵；油管系统；千斤顶；加载控制台；加载架；试验台座。17. 电液伺服液加载系统：伺服作动器（千斤顶）、控制系统、液压源。18. 电液伺服阀是电液

4、伺服作动器的核心元件，电、液信号转换和控制主要由它实现。19. 动力激振加载法包括：惯性力、电磁力、现场激振三种加载方法。20. 控制电液伺服液加载系统的控制系统：由液压控制器、电参量信号控制器、绘图仪和计算机四部分组成。21. 惯性力加载法分：冲击力加载法、离心力加载法和直线位移惯性力加载法。22. 激振器由：机械和电控两部分组成。23. 冲击力加载方法分：初位移法和初速度法两种。24. 现场动力试验的激振方法：人体激振动加载法，人工爆炸激振法，环境随机振动激振法。25. 荷载支撑系统的组成：台座，支墩，支座，梁，承力架。26. 支座的一般形式有：滚动、固定、球铰支座和刀口支座。27. 试验

5、量测技术包括：量测方法量测仪器量测误差分析。28. 量测仪表的组成：感受部分、放大部分、显示记录部分。29. 量测仪表的方法：偏位测定法，零位测定法。30. 量测仪器的十项指标： 1）量程：仪器能测量的最大输入量与最小输入量之间的范围称为仪器的量程或量测范围。 2）刻度值：仪器指示装置的最小刻度所指示的值。3） 分辨率：使仪器指示值发生变化的最小输入值。 4） 灵敏度K：单位输入量所引起的仪表指示值的变化。所选用的仪器在量测范围内，K要为常数，即K的输出特性曲线为直线。5） 精确度：是指仪表指示值与被测真值的符合程度，简称精度。常以最大量程时的相对误差来表示 。例如，一台精度为0.2级的仪表，

6、指测定值的误差不超过最大量程的±0.2。即测定值的最大误差÷量程±0.2.6） 滞后：同一输入量正反两个行程输出值间的偏差称为滞后。7） 零位温漂和满量程热漂移：指温度不为20时，仪器在零位和满量程时输出随温度的变化情况。8） 线性范围（动测仪表）：保持仪器的输入量和输出信号为线性关系时，输入量的允许变化范围。9） 频响特性（动测仪表）：仪器在不同频率下灵敏度的变化特性。10） 相移特性（动测仪表）：实际振动参量与量测出的参量在时间上产生的延迟叫相移。31. 参数的量测方法：直接测量法和间接测量法。32. L取法：混凝土：最大卵石粒径的23倍；砖石：大于4皮砖石；

7、木材：20cm；钢材：小标距（视应力梯度而定）。33. 常用的应变机测仪表：手持式应变仪，千分表测应变装置，杠杆应变仪。34. 电阻应变片的构造：敏感栅，基底和盖层，粘结剂，引出线。35. 裂缝出现的判断方法：肉眼观察，贴应变片，涂导电漆膜，超声波检测。36. 裂缝宽度量测仪器 ：读数显微镜，裂缝读数卡。37. 最大裂缝宽度的量测位置 ：1）垂直裂缝：在主筋高度（位置）处量测；2）斜裂缝：在裂缝与箍筋、弯起筋交汇处量取。38.振动参量的量测内容：振幅、频率、相位和阻尼。39.拾振器：当时，是位移计。要求精度较高时，取；一般精度要求，；对无阻尼或小阻尼的频率下限可取，；当 时，。当 时，为速度计

8、。当时，为加速度计。 40.压电传感器中的压电元件材料一般有三类：压电晶体（如石英晶体）；经过极化处理的压电陶瓷；高分子压电材料。41.常用的测振放大器有：电压放大器和电荷放大器两种。 42. 磁电式速度传感器需要经过：电压放大器；压电式加速度传感器一般采用：前置电压放大器或前置电荷放大器。43. 数据采集系统的分类：大型专用系统，分散式系统，小型专用系统，组成式系统。44. 局部变形（应变）测量的测点布置：试件受轴力和单弯作用：测点对称布置在控制截面的最小惯性矩轴处，因为截面上这里的应变最大 ；拉压构件：测点一般布置在中和轴或最小惯性矩轴，因为这里的应变最能反映真实应变；壳的测点布置：板壳各

9、点均受双向应力，且主应力方向不明，故在对称区域每测点均采用应变花的形式；试件受轴力、双向弯矩作用：测点布置在控制截面的四角边缘处，因四个角的应力反映了截面内力的控制值。45. 挠度数据修正包括：自重修正，支座沉降修正，短期荷载跨中挠度的修正，支座测点偏移修正，短期荷载挠度换算成长期荷载挠度的修正。46. 应变修正包括：应变装置修正，电阻片灵敏系数的修正，导线长度修正，电阻片的电阻丝栅横向效应的修正，动态应变仪无灵敏度系数的修正。47. 误差的类型：过失误差，系统误差（主要误差），随机误差。判断：1. 在试验设计的试件设计步骤中，试件的形状必须要求和原结构一样，并且要形成和实际工作一致的应力状态

10、（×），试件的边界条件一定要与原结构相同（×）。2. 拾振器反应的示值与振动体的速度成正比（）。 3. 阻尼比愈大，拾振器输出灵敏度愈低（）。4. 位移计适用于频率比远远大于一的情况，且相位比振动体滞后一个角度（）。5. 加速度计适用于频率比<<1的情况，其相位超前于被测频率。（）。6. 模型试验可代替实体试验（×）。简答：1. 温度效应的产生：试件与应变片同时受温度作用，但二材料的线膨胀系数不同，故会产生附加的温度应变。消除温度效应常用方法：温度补偿片法（1/4桥）工作片互补法。2. 简述柱子正位试验（找物理中心）的具体内容：轴心受压：构件在几何对中

11、后再进行物理对中，即加载到20%40%的试验荷载时，测量构件中央截面两侧或四个面的应变，并调整作用力的轴线，使其达到各点应变均匀为止。在构件物理对中后即可进行加载试验。偏压试件：在物理对中后，沿加力中线量出偏心距离，再把加载点移至偏心距的位置上，进行试验。3.试验证明混凝土的平截面假定。4.整体变形量测数据整理要点：（1） 结构和设备自重对挠度的修正： 因量测挠度中不含自重作用产生的挠度：（开裂前一级荷载所对应的跨中挠度值），其中Pg为自重荷载，Pb为开裂前一级荷载。（2） 支座沉降修正：扣除支座沉降后的跨中挠度实测值=跨中实测值-1/2(二支座沉降之和)。（3） 短期荷载的跨中挠度 ：（预应

12、力跨中反拱值），是荷载图式修正系数（4） 支座测点偏移修正：当测支座沉降位移计无法安装在支座处，而是安装在离支座一段距离d的位置，此时要进行支座偏移修正。此时跨中实际挠度，K的取值如下：k=d/L。（5） 短期（试验）跨中挠度换算长期挠度的修正：长期荷载作用的跨中挠度 。5. 简述应变测点的布置原则： （1）在满足研究目的时，测点宜少不宜多，突出重点。（2）测点布置在最危险截面内力最大处，且电阻片的数量所求内力参数的个数 。（3）为校核量测数据，或消除几何弯曲造成的偏心影响，一般在截面的对称点布置一定数量的电阻片 。（4）为校核测量仪器，可在仪器上接试件的不受力处的应变片。（5）双向受力的板壳

13、结构，要测取主应力的大小和方向，可在测点处贴电阻应变花 。（6）测点布置对试验工作要方便、安全。6结构达到承载力极限的标志有哪些：1）钢或钢筋屈服2）砼被压坏3）最大垂直或斜裂缝宽度达1.5。4）简支梁跨中挠度达：L/50或悬臂端L/25或超过规范允许值。5）锚固破坏或主筋端部砼滑移0.2。6）局部承压破坏7.简述各种接桥方法的优点：四分之一桥接法：消除温度产生的应力省电阻片、省粘贴工作量半桥和全桥接法：消除温度产生的应力；消除不利因素（作用）影响；提高测量精度（增大桥臂输出系数）。8. 动力试验包含的试验内容：动荷载的特性试验；结构动力特性试验；结构的动力反应试验； 模拟地震振动台试验；风洞

14、试验；疲劳试验。9. 采用等效荷载时： 必须全面验算由于荷载图式的改变对结构构件造成的各种影响，即：要对某些参数的量测结果进行修正；通常，弯、剪、整体变形和内力不能同时等效；必要时应对结构构件还要做局部加强设计（避免等效过程出现局部破坏导致试验失败）。10. 分别阐述试验设计阶段对结构构件给预载和恒载的试验目的：（1）预载目的：压实承力装置之间，构件与装置之间的间隙；检查装置、仪器设备等工作是否正常；检验人员组织情况。（2）恒载的目的：让变形充分发展，使应力得到传递与重新分布；弥补短期试验荷载反映长期荷载作用的不足。11.试验设计阶段控制的误差有哪些？试件制作误差，材料性能误差，试验装置误差，

15、试件安装误差，仪器误差，试验方法非标准误差。12. 加载设备应满足下列要求：传力方式和作用点明确，不约束试件的变形。荷载值精确、稳定，不随时间或环境条件而变化。能方便分级加、卸载荷。加荷分级精度、荷载施加的最大值能满足试验要求。加载机构的设计应能多用途，能重复使用13.伺服加载系统的优缺点：优点：响应快、灵敏度高、量测与控制精度好、出力大（1-3000KN）、波形多、频带宽；可做静与动、疲劳、地震；可与计算机联机；可模拟边界条件进行加载；使试验技术由硬件技术转向软件技术，应用广泛。缺点：投资大，维护费用和技术高，对环境温度有所限制14.动荷载试验测试内容：（1）动荷载的特性：包括作用的大小、方

16、向、频率及作用规律，是结构动力分析和隔振设计的基本参数。（2）结构的动力特性：包括结构的自振频率、阻尼比、振型等参数。它由结构的形式、刚度、质量分布、材料特性及构造连接等因素所决定，与外荷无关；是进行抗震计算、解决结构共振、诊断结构累积损伤的基本依据。（3）结构动力反应：包括测点处的振幅、频率、速度、加速度、动变形等。计算：1. 间接测定值的误差分析 设间接量测值x是直接量测值的函数,则若以分别表示直接量测值 的误差，用表示由引起的误差，最大绝对误差和最大相对误差分别为：对间接误差在实际应用中有以下二种情况第一种是给出各自变量的最大绝对误差，求因变量的最大绝对和相对误差。第二种是给出因变量的最

17、大绝对误差，求各自变量的最大绝对和相对误差。对于第一种情况按上式求解；对于第二种情况：1）首先根据选定的仪器误差或精度确定值，其次把代入上式看最大差是否满足要求，不满足要重新选定测试仪器的精度直到满足为止。2）认为各自变量对函数的影响相等，即以各自的误差值确定各自量测仪器的精度。2.相似常数（1）几何相似：，（2）质量相似：（3）荷载相似：（集中荷载）；（自重）；（线荷载）；（面荷载）；（弯矩）。（4）物理相似：；。（5）时间相似：(1)第一相似定理：彼此相似现象的单值条件相同，相似准数也相同。相似条件：和现象有关的各相似常数按一定关系组成等于1的关系式即为相似条件。相似准数：把相似系统中各物

18、理量联系起来，说明它们之间的关系，也称“模型律”。(2)第二相似定理：描述某一现象的各物理量之间的关系方程式都可用相似准数函数关系来表示。(3)第三相似定理：若现象的单值条件相似，且由单值条件导出的相似准数的数值相等，是现象彼此相似的充分和必要条件。（是判断现象是否相似的依据）相似条件的确定方法：方程法：若用模型试验替代原型试验，则物理量的相似条件必须是：仅当 才有这样，可以由模型试验获得的数据按相似条件推算得到原型结构的数据。即：3量纲分析法原理：描述现象的一个完整物理方程其等式二边的量纲必定相同，这种现象称为“量纲和谐”。所谓量纲指：计量某个物理量的“单位性质”，不是计量单位。如计量长度的单位有m、cm等，但其量纲（单位性质）是L，时间的量纲是T，力的量纲是F，三者为基本量纲。若在一个物理方程中共有n个物理参数和k个基本量纲，则可组成(n -k)个独立的无量纲组合。无量纲参数组合简称“数”，如描述现象方程： 可改写为：实例：Pba梁跨L、集中荷载P、弹性模量E、截面抵抗矩为I、截面弯矩M、截面边缘应力、跨中挠度f由材料力学可知： 是L、W、P、M的函数将这些量写成一般形式：f（，L，W，P，M）=0量纲： ：FL-2 P：F M：FL L：L W：L3物理量的个数n=5，基本量纲个数k=2，所以独立的数为