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文档简介
1、建筑结构试验选择题1各种建筑物、构筑物和工程设施都是在一定经济条件的制约下,以工程材料为主体制成的各种承重构件相互连接构成的组合体。2根据试验目的不同,结构试验分为生产性和科研性试验,俩大类。3结构试验中最常见的基本试验是静力加载试验。4电子计算机技术的发展,不仅为用数学模型方法进行计算分析创造了条件,同时使以有限元方法为代表的数值方法得到了空前的发展。5结构试验可以按试验目的,试验对象尺寸,荷载性质、时间长短,所在场地和试验是否被破坏等因素进行分类。6结构动力试验包括:结构动力特性试验,结构动力反应试验,结构疲劳试验。结构静力试验包括:重力加载(重物直接加载或杠杆作用间接加载),液压加载(液
2、压加载器千斤顶或液压试验机),机械加载(绞车,差动滑轮组,弹簧和螺旋千斤顶),气压加载(压缩空气或真空作用)。7结构抗震试验包括:低周反复加载静力试验(可用以评定结构的抗震性能),拟动力试验,地震模拟振动台试验。8刚度检验法是以3060的设计荷载进行加载。9承载力检验法一般加载到小于极限荷载的某一预定荷载值,检测结构受载后的反应。10重力直接加载,试验结构跨度为L每堆重物宽度不大于L/6。杠杆原理施加荷载,杠杆比例不大于1:611结构现场试验时,应保证各支墩和地基的总压缩变形不超过试件挠度的1/1012对于柱与压杆试验,必要时可在试件受压端增设钢柱帽,防止局部承压破坏。13结构试验中较多采用电
3、测式传感器。14电阻应变计金属丝变形时,长度,电阻率,截面积都发生变化。电阻应变计的技术指标:电阻值,标距,灵敏系数。15在选择仪器量程时,要求最大被测值在仪器满量程的1/52/316仪器的俩种标定情况:单件标定和系统标定。17试件设计要注意它的形状,要求满足在试验时形成和实际工作相一致的应力状态。18试件尺寸越小,相对强度提高越大和强度离散性越大。19卧梁的抗弯刚度直接影响受压应力的均匀性。20结构静力试验预载所用荷载是分级荷载的12倍。分级加载级间持荷时间的长短取决于结构变形的发展情况,21薄壳结构都有侧边构件,为测量垂直和水平位移,需在侧边构件上布置挠度计。来测量它的垂直、水平位移。22
4、结构动力特性与外荷载无关,测定动力特性的内容包括:结构的自振频率,阻尼比和阵型。23拟动力试验选用的电液伺服加载器活塞冲程的最大位移量应大于试验设计位移量的12024在率定回弹仪时,弹击杆每旋转一次的率定平均值应符合80加减2的要求。回弹仪测量完毕时,应选择不少于构件的30测区数在有代表性的位置上测量碳化深度值。25钢筋混凝土梁板构件的生产鉴定性试验一般只测定构件的承载力,抗烈度和各级荷载作用下的挠度及裂缝开展情况。26不出现裂缝的预应力混凝土构件,结构性能检验包括:承载力,挠度和抗裂性能,27在研究建筑结构的抗震,抗风和抵御其他动荷载的性能和能力时,必须进行动力特性试验,了解结构的自振特性。
5、28振型是结构物按其固有频率作振动时,由惯性力引起的弹性变形曲线。29测量混凝土的表面硬度来推算抗压强度,是混凝土现场检测的一种非破损检测技术。30离心力加载是根据旋转质量产生的离心力对结构施加简谐振动荷载。31手持应变仪常用于现场测量实际结构的应变,且适用于持久试验。32对预制构件的鉴定都是选用原型构件。33钢结构试验时,每级荷载的持荷时间可少于10分钟。对于科研性试验,要求在开裂试验荷载计算值作用下恒载的时间为30分钟。34结构疲劳试验机应满足2级试验机的精度要求,测力示值相对误差应为正负2。荷载下限值不应小于液压脉冲加载器最大动荷载的3。35在实际工程中采用的非破损检测混凝土强度的方法是
6、后装拔出法。36分配梁的作用是将荷载分配成多点集中荷载。卧梁的作用是将若干个加载点的集中荷载转换成均布荷载施加于试件的端面。37压电式加速度传感器用的放大器有电压放大器和电荷放大器。38卧位试验与正位试验在空间位置上相差90度。49减少材料误差的方法是:要求确定材料强度的试块和结构构件应具有同一性。41对于受弯构件,最主要的是测定跨中最大挠度值和挠度曲线。42建筑物的脉动能反应出建筑物的固有频率和自振特性。43进行低周反复加载试验时,试验对象具有明确的屈服点时,一般都以屈服位移的倍数为控制值。44混凝土表面湿度愈大,回弹值愈低。45结构动力试验是研究结构在不同性质动力作用下结构动力特性和动力反
7、应试验。46在结构动力模型试验中,解决重力失真的方法是增加模型材料密度。47为测量屋架杆件内力,不可将测点布置在杆件节点处。48用回弹仪或超声法测定混凝土构件强度时,测区尽量选择构件的侧面且相邻两测区应控制在2米以内。测区离构件边缘的距离不宜大于0.5米。49用超声波法检测大体积混凝土的深裂缝深度时。应采用钻孔法。50结构试验包括:试验设计,试验准备,试验实施和试验分析。51试验时荷载图式要根据试验目的来决定,试验时的荷载应该使结构处于某种实际可能的最不利工作状况。52在低周反复加载试验中,为了能再现地震力作用下墙体经常出现的斜裂缝或交叉裂缝的破坏现象,在墙体安装及考虑试验装置必须要满足边界条
8、件的模拟。53试件支承装置中各支座支墩的高差不宜大于试件跨度的1/20054结构试验若作剪切性能的试验,应采取反对称加载试件。55防止受集中荷载作用的混凝土或砌体局部受压破坏,应在试件表面铺设钢垫板。56受弯构件试验中,布置图式不能完全与设计的规定或实际情况相符时,可采用等效荷载。57用自由振动法测量结构的自振特性时。最容易测得一阶阵型。58惯性力加载法按荷载作用方法不同,分为冲击力加载法和离心力加载法。59测量仪器的频率响应常用幅频特性和相频特性曲线来表示。60一般的试验,要求测量结果的相对误差不会超过5。61对于混凝土构件,经常是控制弯矩最大的受拉区及剪力较大且靠近支座部位斜截面的开裂。6
9、2结构动力特性试验分为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。64结构低周反复加载试验的目的:研究结构在经受模拟地震作用的低周反复荷载后的力学性能和破坏机理。65冲击力加载的特点:荷载作用时间短暂,在它作用下使被加载结构产生自由振动。66支座的形式和构造与边界条件的要求无关。67测量应变的仪器和方法:电阻应变仪,手持应变仪,位移计方法。光测法(云纹法,激光衍射法,光弹法)68选择测量仪器,最大被测值不宜大于选用仪器最大量程的8069梁的受弯试验中。测量跨中的挠度至少要布置三个测点。为测量孔边应力,一般将圆孔分为四个象限,每个象限周围上至少连续均匀布置四个测点。70使
10、用后装拔出法检测混凝土强度时,被检测混凝土的强度不应低于10MPa71建筑物发生脉动反应的波形包含着该结构的自振特性。72试件处在一定的温度环境中。试件材料的体积会随温度的变化而变化。73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试验成为异位试验。74结构试验的荷载设计主要取决于试验目的要求,试验对象的结构形式。试件承受荷载的类型和性质以及实验室或现场所具有的加载条件。75确定结构疲劳破坏时的强度值和荷载重复作用的次数,即是确定疲劳极限和疲劳寿命。76对于结构混凝土开裂深度小于等于500mm的裂缝可采用平测法或斜测法检测。77利用地震模拟振动台进行试验时。期望再现的某个地震记录应是
11、振动台台面的输出波形。大比例尺试件的模拟地震试验可弥补小比例尺模型的尺寸效应。78弹簧加载法常用于构件的持久荷载试验。79结构试验时,固定铰支座可以使用于连续梁结构的一端。80力传感器的基本原理是用弹性元件去感受荷载作用。81为检测已建结构性能进行现场荷载试验唯一使用的方法是原位试验。82若结构试验需要俩个以上支墩时。各支墩的刚度应相同。83数据的记录方式有模拟式和数字式俩种方式。84结构试验是一种特殊的计量工作。85在屋架端节点的应力分析中,为了测量端节点应力分布规律要求布置较多的应变花测点。86结构动力反应指标:加速度,作用方向,振幅。87用垂直落重冲击加载时,为防止重物回弹再次撞击和结构
12、局部受损。拟在落点处铺设的砂浆垫层厚度为100200mm88用弹簧作持久荷载时,为控制弹簧压力减小值在弹簧变形的允许范围内,应事先估计到结构徐变的因素。89在用电阻应变片测量应变时,利用应变测量电桥特性进行温度补偿。90结构荷载试验优先采用的方案正位试验。91为了得到梁上截面的最大主应力及剪应力的分布规律。每个测点上要测量三个方向的应变值。92试验荷载频率一般不大于10Hz 93裂缝宽度不属于控制位移加载法的参数。94盲孔法不是混凝土内部空洞和缺陷的测试方法95钻芯法检测混凝土强度,芯样抗压试件的高度和直径之比应在1-2的范围内。96拟动力试验的特点是计算机控制试验的全过程,使人们在静力状态下
13、测试结构的动力反应。97在进行结构的动力试验时,对于荷载激振设备产生的荷载或作用力正确地按试验荷载图式的要求传递到试验的结构上。98灵敏系数表示单位应变引起应变计的相对电阻变化。99测点的位置必须有代表性。100试验加载制度是指结构试验进行期间荷载的大小和方向与时间关系。101测量与了解结构的自振频率可以避免和防止荷载所产生的干扰频率与结构产生共振,拍振现象。102非破损检测技术的最大优点是可直接在结构构件上进行全面检测,比较真实地反映结构材料在测定时的实际强度103基本构件性能研究的试件大部分采用缩尺模型104满足荷载量放大,分配和荷载作用形式转换要求的设备是荷载传递装置105激振器不属于数
14、据采集系统的硬件组成部分。106结构模型设计中所表示的各物理量之间的关系式均是无量纲的,在假定采用理想弹性材料的情况下推导求得的107结构静力试验预载时的加载值不宜超过该试件开裂试验荷载计算值的70108墙体开裂前在进行控制荷载试验时,每级荷载仅反复1-3次即可109相同强度等级混凝土,回弹法检测自然养护的混凝土构件回弹值要高于标准养护的混凝土110电液伺服液压系统可以较为精确的模拟试件所受的实际荷载产生真实的受力感受。111初速度加载法也称突加荷载法112目前国内用的较多的一种比较典型的静力试验台座是槽式试验台座113电阻应变计中,采用粘结剂把应变计粘贴在被测物体上,粘贴的好坏对测量结果影响
15、很大114科研性试验中。为保证试件在某一预定的部位破坏,以期得到必要的测试数据,试件设计就需要对其他部位事先加强或进行局部加固115用自由振动法测量结构的阵型时,可在结构的不同楼层布置传感器,根据传感器测得的同一时刻不同楼层的振动幅值来确定结构的阵型。116在结构疲劳试验中,确定结构疲劳破坏时的强度值和荷载重复作用次数即确定疲劳极限和疲劳寿命。低周反复加载试验的不足之处在于试验的加载历程是研究者预先主观确定的,与实际地震作用历程无关117使用回弹法对单个构件检测时,以构件最小测区强度值作为该构件的混凝土强度推定值。118对于薄壳和网架等空间结构,较多采用比例为1/51/20的模型试验119受弯
16、构件试验中,当试验荷载的布置图式不能完全与设计的规定或实际情况相符时,可采用等效荷载120对于结构动力试验,试件尺寸常受试件加载条件等因素的限制。121采用平测法或斜测法检测结构混凝土开裂深度时,裂缝应小于或等于500mm122拟动力试验常采用的位移传感器有百分表123屋架试验,一般采用正位试验。124在平面楼盖试验中,确定次梁实验的荷载面积不需要考虑的因素是主梁荷载情况125数据采集时,从传感器传送到记录器的数据一般都是模拟量126结构在对应某一固定频率的一个不变的振动形式,称为对应该频率时的振型127能够再现天然地震记录的设备是地震模拟振动台128当结构受地震、爆炸等特殊荷载作用时,整个试
17、验加载过程只有几秒的时间,这实际上是一种瞬态的冲击试验,它属于动力试验范畴129结构静力试验预载时的加载值不宜超过该构件开裂试验荷载计算值的70130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,其基础是试验研究的直接结果。131为了使所测到的位移表示测点相对于试验台座或地面的位移,通常把传感器支架固定在试验台上过地面的不动点上132从整体结构中取出部分构件单独进行试验时,为使其能如实反应该部分结构构件的实际工作,对比较复杂的超静定体系中的构件,必须要注意边界条件的模拟。133使用液压加载器时会出现荷载量和油压间不成严格的线性关系的状况,这是由于内部摩阻力的影响134当电桥用于测量非匀
18、质材料的应变,或测点较多时,为避免各个应变测点之间的相互影响,应尽量采用1/4电桥测量电路135弹簧加载法常用于构件的持久荷载试验,为控制弹簧压力减少值在允许范围内,应事先估计到结构徐变的大小。136超声波检测构件时,测区应布置在构件混凝土浇注方向的侧面,测区间距不宜大于2m 超声波检测混凝土缺陷的基本原理采用的是低频超声波检测仪。137回弹法测量时测点应在测区内均匀分布,相邻俩测点的净距一般不小于20mm 138结构构件在等幅稳定、多次重复荷载作用下,为测试结构性能而进行的动力试验称为结构疲劳试验139钻芯法检测混凝土强度时,钻取抗压试件芯样的高度和直径之比的范围:12140为了校核试验的正
19、确性,便于整理试验结果时进行误差修正,经常在粱的端部凸角上的零应力处设置的少量测点称为校核测点141试验加载可按输入地面运动加速度时程,由计算机求得结构的位移过程。控制加载器施加荷载的对结构边分析、边试验的抗震研究方法称为拟动力试验142动测仪器输出信号的幅值和相位输入信号的频率而变化的特性称为频率响应143试验对象是实际的结构构件的试验称为原型结构试验144在砌体强度的间接测定方法中,对砂浆强度检测常用的方法是回弹法145冲击力加载的特点是荷载作用时间极为短促,在它的作用下使被加载结构产生自由振动,适用于进行结构动力特性试验146数据采集就是用各种仪器和装置对结构反应的数据进行测量和记录14
20、7用电阻应变仪测量应变时,电阻应变仪中的电阻和电阻应变计共同组成惠斯顿电桥148与自由振动法不同,强迫振动法可测得结构的各阶阵型149当结构试件疲劳破坏时。应记录疲劳破坏的重复荷载作用次数、破坏特征和荷载值150用回弹法对单个构件检测时,以构件最小测区强度值作为该构件的混凝土强度推定值151由于振动测量的特殊性,如测量时难以在振动体附近找到一个静止点作为测量的基准点,因而就需要使用惯性式测振传感器152结构试验的荷载设计主要取决于试验目的要求、试验对象的结构形式试件承受荷载的类型和性质以及实验室或现场所具有的加载条件等因素153在墙板和砖墙试验时,若使用若干个液压加载器,通过卧梁转变为均布荷载
21、作用于试件上作竖向加载,则卧梁的抗弯刚度直接影响受压应力的均匀性。154对于受弯构件,最主要的是测定跨中最大挠度值及挠度曲线。155对于现场试验水塔、水池、油库等特种结构时,最为理想的试验荷载是水156试件尺寸效应反映结构构件和材料强度随试件尺寸的改变而变化的性质。试件尺寸越小,强度离散性越大157国标预制混凝土构件质检标准对于要求不出现裂缝的预应力混凝土构件,其结构性能检验项目包括承载力,挠度和抗裂158反映试验结构或试件单位长度变形的数据是应变159低周反复加载静力试验用以模拟地震对结构的作用,并由试验获得结构构件超过弹性极限后的破坏特征和恢复力特性160振型是结构物按固有频率作振动时,由
22、惯性力引起的弹性变形曲线。161利用电阻应变计量测混凝土构件应变时,为准确测量应变计标距范围内的平均应变,应变计的标距至少应大于骨料粒径的23倍162结构试验时,试件设计要注意其形状,主要是满足在试验时形成与实际工作相一致的应力状态163用来进行抗震结构的静力试验或动力试验,可以较为精确的模拟试件所受的实际荷载并产生真实的受力状态的系统是电液伺服液压加载系统164进行结构性能评定时。当抽样试件的检验结果不能全部符合相关要求时,应按规定增加抽样进行检验。并根据检验结果评定该批构件结构性能。165结构的动力特性由结构形式、质量布置、结构刚度、材料性质、构造连接等因素决定,与外荷载无关。166动测试
23、验使用的仪器,要注意传感器、放大器与记录系统配套使用时相互间的阻抗匹配问题167钻芯法是一种能反应被试结构混凝土实际状态的现场检测的局部破损试验方法168建筑物脉动是一种平稳随机过程,只要有足够长的记录时间,就可以用单个样本函数来描述随机过程的所有特性170在进行结构抗震动力试验时,振动台台面的输入一般选用地面运动的加速度171当无法按照设计要求和实际荷载情况进行加载时,可以按照等效荷载的方法来设计加载图式172杠杆荷载中,杠杆制作方便,荷载值稳定不变,对于做持久荷载尤为合适。173满足相似条件的模型试验中,应变、泊松比等无量纲物理量的相似常数均等于1174薄壳结构都有侧边构件,为了校核壳体的
24、边界支承条件,需在侧边构件上布置挠度计来测量它的垂直和水平位移。175结构刚度不大时。用落重对结构施加冲击荷载,需在落点处铺设100200mm 的砂垫层。注意附加质量引起的局部振动产生的影响。176为提高液压加载器的加载精度和准确性,应优先采用荷载传感器量测荷载值。177利用杠杆原理,可将荷重放大作用于结构上178随机振动特性应从全部事件的统计特性的研究中得出,并且必须认为这种随机过程是各态经历的平稳过程。179拟动力试验中,结构的恢复力不需要事先假定,而可直接通过测量作用在试验对象上的荷载值和位移得到。通过计算机完成非线性地震反应微分工程的求解工作。180能够测量应变的仪器:电阻应变仪、手持
25、应变仪、位移计181试验机标定液压加载器时,应按照加载器的活塞顶升试验机进行标定。182确定结构试验的观测项目时,应首先考虑整体变形。183为得到梁上某截面的最大主应力及剪应力的分布规律,每个测点上要测量三个方向应变值。184轴心受压钢筋混凝土柱试验在安装时先进行几何对中185结构在动荷载作用下的振动变形图与结构的振型之间的关系是不一致186电液伺服液压加载系统中,控制液压油流量和流向的是电液伺服阀187低周反复加载试验中,控制力加载法容易产生失控现象。188用超声波检测大体积混凝土的深裂缝深度时,应采用钻孔法。189混凝土结构设计规定最大裂缝宽度允许值为0.2/0.3/0.4mm 时,其检验
26、允许值依次为0.15/0.2/0.25mm 190振动量参数有:位移,速度,加速度。191对混凝土构件的刚度,裂缝宽度进行试验时,应确定正常使用极限状态的试验荷载值192当试验初期加载位移很小时,拟动力试验中采用的位移传感器,宜采用小量程高灵敏度的传感器或改变位移传感器的标定值,提高信噪比193大型试验机的精度不应低于2级194用后装拔出法检测混凝土强度时,测点应布置在构件受力较大及薄弱部位,相邻俩测点间距不应小于10倍锚固件的锚固深度195当试件加载面倾斜时,为保证加载设备的稳定设置,对加载点处作出凸缘196墙体开裂前其变形曲线基本是一条直线,在控制荷载试验时,每级加载反复13次197当从整
27、体结构中取出部分构件单独进行试验时,为使其能如实反映该部分结构构件的实际工作,对比较复杂的起静定体系中的构件必须要注意边界条件的模拟198使用液压加载器时会出现荷载量和油压间不成严格的线性关系的状态。这是由于内部摩阻力的影响,199砌体结构出现裂缝后,会出现一定的变形。其变形能力来自于摩擦变形。200离心力加载是根据旋转质量产生的离心力对结构施加简谐振动荷载201结构低周反复加载静力试验由延性系数的大小和荷载变形滞回曲线的形状作为评价的指标来衡量结构的抗震性能。202惯性力加载法常用于结构动力试验中,由于荷载作用方法不同,可分为冲击力加载和离心力加载。203对构件进行低周反复加载试验时,为减少
28、竖向荷载对试件水平位移的约束,在加载器顶部装有滚动支座。204为使测量扭振的效果更好,常在结构平面的对角线上沿相反方向布置俩台相同激振器。205振动台使用频率范围由所做试验模型的第一频率而定。206用超声波检测单个混凝土构件强度时,要求不少于10个测区,面积是200#200mm 207结构强迫振动的频率和作用力的频率相同,具有此频率的振源是主振源。207为测量较大跨度梁的挠度曲线,测点为57个。并沿梁的跨间对称布置。208压电加速度传感器几何尺寸越大,灵敏度越高,使用频率越窄。209为保证试验时各支墩不发生过度不均匀沉降,保证测量精度,应对支墩底面积按地耐力进行复核验算。210采用双面斜测法进
29、行裂缝检测中,根据通过和不通过裂缝信号的比较,由波幅和频率的突变,可以判定裂缝深度。211由于拟动力的加载器作用力较大,可进行大比例尺试件的模拟地震试验,从而弥补了模拟地震振动台试验时小比例尺模型的尺寸效应。名词解释题1短期荷载试验:结构试验时限与试验条件、试验时间或其他各种因素和基于及时解决问题的需要,经常对实际承受长期荷载作用的结构构件;在试验时将荷载从零开始到最后结构破坏或某个阶段进行卸载整个试验的过程和时间总和仅在一个较短时间段内完成的结构试验。2结构动力反应试验:结构在动力荷载作用下,量测结构或其特定部位动力性能参数和动态反应的试验 3,相似模型试验:按照相似理论进行模型设计、制作与
30、试验4,应变:单位长度内的变形拉伸压缩和剪切。5正位试验:对试验结构构件进行与在实际工作状态相一致情况下的试验,6加载图式:试验荷载的空间布置。7结构动力系数:动挠度与静挠度的比值9延性系数:在低周反复加载试验所得的骨架曲 线上结构破坏时的极限变形和屈服变形之比。10非破损检测技术:在不破坏结构构件材料内部 结构、不影响结构整体工作性能和不危及结构安全的情况下利用和依据物理学的力、声、电磁和射线等的原理、技术和方法,测定与结构材料性能有关的各种物理量,并以此推定结构构 件材料强度和检测内部缺陷的一种测试技术;11电磁加载:在磁场中通电的导体要受到与磁场方向相垂直的作用力,电磁加载就是根据这个原
31、理,在磁场(永久磁铁回或直流励磁线圈)中放入动圈,通以交变电流,就可使固定于动动圈上的顶杆等部件作往复运动,对试验对象施加荷载, 12电阻应变计的灵敏系数:表示单位应变引起应变计的相对电阻变化。13荷载相似:要求模型和原型在各对应点所受的荷载方向一致,荷载大小成比例。14数据修约:根据试验要求和测量精度,按照有关的规定(如国家标准数值修约规则)对在试验中采集到的杂乱无章位数长短不一的试验数据整理成规定有效位数的数值的过程,15混凝土H各向异性的多相复合材料在受力状态下3画出不断演变的弹性·粘性·塑性性质。16缩尺模型:原型结构缩小几何比例尺寸的试验代表物17测量仪器的频率响
32、应:动测仪器输出信号弹幅值和相位随输入信号的频率而变化的特性21测量仪器的稳定性:当被测物理量不变,仪器在规定的时间内保持示值与特性参数不变的能力18初始条件相似:初始状态下的初始几何位置、质点的位移速度和加速度相似。19数据处理:结构静力试验后,对采集得到的数据型进行整理,换算、统计分析和归纳演绎,以得到代表结构性能的公式、图像、表格数学模型和数值20预埋拔出法:在浇筑混凝土前,於混凝土表层以下定距离预先埋人金属锚固件,待混凝土 硬化以后,通过拔出仪对锚固件施加拔力,使混凝土沿着个与轴线成2角度的圆锥面破裂而被拔出,根据专用的测强曲线,由拔出力推定混凝土的抗压强度22测量仪器的最小分度值:仪
33、器的指示部分或显示部分所能指示的最小测量值,即每一最小刻度所表示的被测量的数值。23控制测点:结构物的最大挠度和最大应力等数据,通常是设计和试验工作者最感兴趣的数据,因此在这些最大值出现的部位上必须布置测量点位 24单调加载:荷载从零开始,一直加到结构构件破坏的一次性连续加载方法。25破损荷载:试件经历最大承载力后,达到某一剩)载余承载能力时的截面内力或应力值26刚度检验法:以3060的设计荷载进行加载测得结构变形和材料的应变与理论计算对比以检验试验结构和材料可靠性的检验方法,27测量仪器的重复性:在同一工作条件下,仪器多次重复测量同一数值的被测量时保持示值一致的能力 28几何相似:结构模型与
34、原型满足几何相似,即要求模型与原型结构之间所有对应部分尺寸成比例 29等效荷载:在均布荷载作用下,结构构件的控制截面和控制部位上能产生与原来荷载作用时相同的某一作用效应的荷载。30退化率:在控制位移作等幅低周反复加载时每施加一周荷载后强度或刚度降低的速率31·现场结构试验:在生产或施工现场进行的实际结构的试验。32测量仪器的量程:仪器可以测量的最大范围 33试验加载制度:结构试验进行期间荷载与加载时间的关系。34整体结构的静力试验:对已建成的建筑物进行结构试验试验范围可以是整体结构、部分结构(如楼面结构等)35开裂荷载:试件出现水平裂缝、垂直裂缝或斜裂缝时的截面内加M,N,v)或应力
35、,)值。36长期荷载试验:结构在长期荷载作用下研究结 构变形随时间变化规律的试验37试件支承装置:支承结构构件、正正确传递作用力,模拟实际荷载图式和边界条件的设备,通常由支座和支墩两部分组成,38,测量仪器的灵敏度:被测量的单位物理量所引起仪器输出或显示装置示值的大小,即仪器对被测物理量变化的反应能力,39质量相似:在结构的动力问题中,要求结构的质量分布相似即模型与原型结构对应部分的质量成比例40控制作用力的加载方法:通过控制施加于结构或构件的作用力数值的变化来实现低调反复加荷的要求41结构疲劳试验:结构构件在等幅稳定、多次重复荷载的作用下,为测试结构疲劳性能而进行的动力试验42重力加载:将物
36、体本身的,重力施加于结构上作为荷载。43测量仪器的线性度:仪器校准曲线对理想拟合直线的接近程度,44,边界条件相似:要求模型和原型在与外界接触的区域内的各种条件保持相似,也即要求支承条件相似、约束情况相似以及边界上受力情况相似 45试验加载制度:试验进行期间荷载的大小和方向与时间的关系。47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,经常在 的零应力处设置少量测点以检验整个测量过程是否正常;48破损荷载是指试件经历最大承载力后达到某剩余承载能力时的截面内力或应力值现今试验标准和规程规定可取极限荷载的85。50拔出法试验是用一金属锚固件预理入未硬化的混凝土浇筑构件内或是在已经
37、硬化的混凝土构件上钻孔理入一金属锚固件,然后测试锚固件从硬化混凝土中被拔出时的拉力并由此推算混凝土的抗压强度。 51当被测物理量不变,仪器在规定的时间内保持示值与特性参数不变的能力称为仪器稳定性 53结构物最大挠度和最大应力出现的部位上必须布置测量点位称为控制测点。 54动挠度与静挠度的比值称为动力系数。 55反映结构构件和材料强度随试件尺寸的改变而变化的性质称为尺寸效应,56荷载相似是指模型和原型在各对应点所受的荷载方向一致荷载大小成比例57测量仪器的灵敏度是指被测量的单位物理量所引起仪器输出或显示装置示值的大小,即仪器对被 测物理量变化的反应能力59开裂荷载是指试件出现水平裂缝垂直裂缝或斜
38、裂缝时的截面内力或P值:60骨架曲线是指在低周反复加载试验所得荷载变形滞回曲线 中,取所有每一级荷载第一次循环的峰点连接的包络线作为骨架曲线,它是每次循环的荷载变形曲线 到达最大峰点的轨迹简答题1生产性试验可以解决以下问题:1综合鉴定重要工程和建筑物设计与施工质量2鉴定预制构件的产品质量3已建结构可靠性检验,推断和估计结构的剩余寿命4工程改建或加固,通过试验判断具体结构的实际承载能力5处理受灾工程和工程质量事故,通过试验鉴定提供技术依据。1科研性试验目的1验证结构设计计算的各种假定2通过制定各种设计规范发展新的设计理论; 改进设计计算方法:3为发展和推广新结构新材料与新工艺提供理论依据实践经验
39、,2静力试验的最大优点是加载设备相对来说比较简单荷载可以逐步施加还可以停下来仔细观测结构变形的发展给人们以最明确和清晰的破环概念,在实际工作中即使是承受动力荷载的结构,在试验过程中为了了解静力荷载下的工作特性在动力试验之前往往也先进行静力试验 3液压加载法最大的优点是利用油压使液压加载 器产生较大的荷载试验操作安全方便,4液压加载系统主要由储油箱高压油泵测力装置和各类阀门组成的操纵台通过高压油管同时并联连接若干个液压加载器组成,由操纵台控制,满足多点同步施加荷载的要求,5数据采集的方法可以分为以下几种, 1用最简单的量测工具进行人工测量人工 记录2)用一般的量测仪器进行测量人工记录用仪器进行测
40、量记录, 用数据采集系统进行测量和记录:6电测式传感器主要由以下四部分组成: (1感受部分, 转换部分。传输部分 附属装置。7结构试验实施的主要内容(1试验加载, 试验反应观测和数据采集, 试件变形裂缝和破坏形态记录。8采用等效荷载时应注意,必须全面验算由于荷载图式的改变对结构造成的各种影响,必要时应对结构构件作局部加强,或对某些参数进行修正。9测试方案包括内容(1按整个试验的目的要求,确定试验测试的项目按确定的量测项目要求,选择测点位置,选择测试仪器和数据采集方法,10结构试验对测试仪器的要求(1在选择仪器时,必须从试验实际需要出发,使所用仪器能很好地符合量测所需的精度要求要防止盲目选用高准
41、确度和高灵敏度的精密仪器。仪器的量程应该满足最大变形和各种被测量的需要3)如果测点的数量很多而且测点又位于很高很远的部位,应采用电测仪表进行多点测量国远距离测量选择仪器必须考虑测读的方便、快速、省时量测仪器的型号规格应尽可能选用一样的,种类愈少愈好动测试验使用的仪表,尤其应注意仪表的线性范围、频响特性和相位特性要满足试验量测的要求11建筑物承受的动力荷载主要有以下几种:(1地震作用2)机械设备振动和冲击荷载。高层建筑和高耸构筑物的风振。4)环境振动 爆炸引起的振动。12建筑结构动力试验的内容主要有:(1测定动力荷载或振源的特性,即测定引起振 动的作用力的大小、作用方向、作用频率及其 规律 测定
42、结构的动力特性,包括结构的自振频率阻尼比和振型。(3)测定结构在动力荷载作用下的反应,包括位移、速度加速度动应力、动力系数等13可以通过以下方法来探测结构振动主振源:(1当在工业厂房内有多台振动机械设备时,可以逐个开动,观察结构在每个振源影响下的振动情况从中找出主振源。分析实测振动波形,按照不同振源将会引起规律不同的强迫振动这一特点,可以间接判定振源的某些性质,作为探测主振源的参考 依据分析结构振动的频率,可以作为进一步判断主振源的依据。14科学研究性疲劳试验要求进行的试验内容有(1测定结构构件的开裂荷载。量测裂缝宽度、间距分布形态及随荷载重复次数的变化情况。量测结构构件挠度及其变化规律。 测
43、定破坏荷载、疲劳寿命(荷载重复作用次数及破坏特性。必要时试验前尚需作钢筋和混凝土材料的疲劳试验。15常用于结构抗震试验的实验室内方法低周反复加载试验拟动力试验、地震模拟振动台试验三种16低周反复加载试验混合加载制度混合加载是将变幅等幅两种加载制度结合起来 运用包括等幅部分的强度和刚度变化,以及在变幅部分特别是大变形增长情况下强度和耗能 能力的变化。在混合加载制度下,等幅部分的循环次数可随研究对象和要求不同而异,一般可从3次到6 次17回弹法的基本原理:使用回弹仪的弹击拉簧驱动仪器内的弹击重锤,通过中心导杆,弹击混凝土的表面,并测得重锤反弹的距离,以反弹距离 与弹簧初始长度之比为回弹值由它与混凝
44、土强度的相关关系来推定混凝土强度18回弹法检测混凝土强度的影响因素包括:回弹仪测试角度的影响;混凝土不同浇筑面的影响:龄期和碳化的影响;养护方法和温度的影响19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试件的温度和含水率等。 20什么情况下需要对混凝土内部钢筋位置进行检测?1)对已建混凝土结构作可靠性诊断时。对新建混凝土结构施工质量进行鉴定时,当采用钻芯法检测混凝土强度,为避开取芯部位的钢筋时.22电液伺服液压系统在结构试验中的作用 在结构试验中,电液伺服液压系统用以模拟地震海浪等荷载对结构物的作用,是比较理
45、想的试验设备,特别是可用来进行抗震结构的静力或动力试验。23构件现场试验装置的主要矛盾当采用杠杆加载或液压加载时,如何解决杠杆支点锚固和液压加载器加载所产生的反作用力的平衡问题24结构试验测量仪器的主要技术性能指标 a)最小分度值(刻度值) (2)量程 灵敏度。 (40分辨率。 线性度。 稳定性。 重复性。 频率响应。 25电阻应变计原理电阻应变计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。26结构试验时,仪表测读应注意的问题(1)结构在试验加载前,应在没有外加荷载的条件下测读仪表的初始读数。试验时,在每级荷载作用下,应在规定的荷载持续
46、时间结束时量测结构构件的变形 (3)观测时间一般选在载荷过程中的加载间歇时间内,最好在每次加载完毕后的某花时间开始按程序测读一次,到加下一级荷载前,再观 测一次读数。当荷载维持较长时间不变时,应该按规定时间,以后每隔36小时记录读数一次。 每次记录仪器读数时,应该同时记录周围环境的温度。27试验数据用图像表示时,用曲线图,形态图,直方图(不常用)28结构抗震试验分类:实验室内荷载、野外荷载29低周反复加载试验的加载制度的分类(1)单向反复加载制度。目前国内外较为普遍采用的单向反复加载方案有控制位移加载、控制作用力加载以及控制作用力和控制位移的混合加载等方案。控制位移加载又可分为变幅加载、等幅加
47、载和变幅等幅混合加载三种 以变幅等幅混合加载的方案使用得最多 双向反复加载制度。为了研究地震对结构构 件的空间组合效应,克服在采用结构构件单方向加载时不考虑另一方向地震作用对结构影响的局限性,可在x、Y两个主轴方向同时施加低周反复荷载。30非破损检测技术的最大优点是可直接在结构构件上进行全面检测,可以比较真实地反映构件材料在测定时的实际强度,可以在不破坏结构和不影响使用性能的条件下检测结构内部有关材料质量的信息。31结构抗震试验的分类低周反复加载静力试验 。其实是一种以控制结构变形或控制施加荷载,由小到大对结构构件进行多次低周期反复作用的结构抗震静力试验拟动力试验。其是利用计算机和电液伺服加载
48、器联机系统进行结构抗震试验的又一种试验方法地震模拟振动台试验。其是在地震模拟振动台上进行的结构抗震动力试验。32电磁加载法及常见电磁加载设备在磁场中通电的导体要受到与磁场方向相垂直的作用力,电磁加载就是根据这个原理,在磁场中放入动圈,通过交变电流,就可使固定于动圈上的顶杆等部件作往复运动,对试验对象施加荷载。目前常见的电磁加载设备有电磁式激振器和电磁振动台33按结构构造不同,试验台座可分为:板式试验台座(槽式、地锚式试验台座)、箱式试验台座、抗测力试验台座34结构试验仪器标定方法:对仪器进行单件标定、对仪器系统进行系统标定35应变测量中的温度补偿:在实际应变测量时,如果试验过程较长,温度发生了
49、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,这就是应变测量中的温度补偿36试验报告的内容:试验目的、试验对象的简介和考察、试验方法及依据、试验情况及问题、试验成果处理及分析、技术结论、附录37,受压构件的试验项目:受压构件的试验,一般是观观测其破坏荷载、各级荷载下的侧向位移值及变形曲线、控制截面或区域的应力变化规律以及裂缝开展情况。 38低周反复加载试验的不足之处:试验的加载历程是研究者预先主观确定的,与实际地震作用历程无关。另外,由于加载周期长,不能反映实际地
50、震作用时应变速率的影响。 39框架节点试验要求测量的项目(1荷载数值及支座反力。荷载变形曲线。 钢筋应力及钢筋的滑移 裂缝观测。40什么情况下需要对混凝土内部钢筋锈蚀进行检测因为已建结构钢筋的锈蚀是导致混凝王你睡层胀裂、剥落及钢筋有效截面削弱等结构破坏现象的主要原因,直接影响结构承载能力和使用寿命。对于已建结构进行结构鉴定和可靠度诊:断时必须对钢筋锈蚀进行检测。41结构按试验对象的尺寸分类:原型试验、模型试验42采用试验机标定液压加载器时,必须采用加载器的活塞顶升试验机的主动加载式。原因是:加载器的回程特性很差,被动方式标定时活塞摩阻力方向和正常工作时方向不同,由此得到的标定曲线误差较大。 4
51、3电液伺服液压系统的组成:(1电液伺服液压加载器。控制系统。(3)液压源。 44仪器设备按显示和记录方式可分为:a)直读式和自动记录式。直读式仪器工作时可以直接读数;自动记录式仪器工作时可以进行自动记录, 模拟式和数字式。模拟式仪器的输出是模拟量,可以通过转换变成数值;数字式仪器的输出是数值量45测振传感器的基本原理:由惯性质量、阻尼和弹簧组成一个动力系统,这个动力系统固定在振动体上,与振动体一起振动通过测Hm质量相对于传感器外壳的运动,来获得振动体的振动 46结构静力试验正式试验前,为什么需要对结构进行预载试验,应注意什么问题预载的目的包括:a)使结构进入正常的工作状态。(2)通过预载可以检
52、查现场的试验组织工作和人员情况,检查全部试验装置和荷载设备的可靠性,对整个试验起演习作用。3)在整个试验加载过程中注意考虑结构自重的影响,应将其作为试验荷载的一部分。注意事项:预载试验所用的荷载一般是分级荷载的12倍。预载时的加载值不宜超过该试件开裂试验荷载计算值的7047根据不同动荷载可以测定其结构上的动力荷载特性的方法是:直接测定法,间接测定法,比较测定法48水平加载试验方式:比较理想的是使用低频大吨位的电液伺服加载器它可以实现低频大位移双向加载,也可以使用一般双作用加载器来满足反复加载的要求若由于加载设备条件的限制,也可使用两台单作用加载器安装在试件两侧,通过油路中的换向阀交替对墙体施加
53、水平推力,或是用水平反力架通过水平拉杆与墙体上部压梁连接后,用两台加载器对墙体交替施加推拉的水平荷载49(1加载器活塞冲程的最大位移量应大于试验设计位移量的120: 加载器最大出力应大于试验设计荷载的.150%当对加载速度有要求时,应认真核查加载器的频率响应特性 50 混凝土强度的非破损检测方法a)回弹法检测混凝土强度。测量混凝土的表面 硬度来推算抗压强度,是混凝土结构现场检测中常用的一种非破损试验方法。超声法检测混凝土强度。以混凝土的抗压强度与超声波在混凝土中的传播速度之间的相关关系为基础检测混凝土强度的方法。超声回弹综合法检测混凝土强度。其建立在超声波传播速度和回弹值与混凝土抗压强度之间相
54、互关系的基础上,以超声波速度和回弹值综合反映混凝土抗压强度的一种非破损检测方法。51模型试验分类:(1相似模型试验。按照相似理论进行模型设 计制作与试验。(2)缩尺模型试验。其实质上是原型结构缩小几何比例尺寸的试验代表物。足尺模型试验。由于建筑结构抗震研究的发展国内外开始重视对结构整体性能的试验研究 52机械力加载常用工具:机械力加载常用的机具有吊链、卷扬机、绞车、花篮螺丝、螺旋千斤顶及弹簧等。 53仪器设备按与结构构件关系分类:(1附着式和非附着式。接触式和非接触式。54手持应变仪工作原理:在标距两端粘结两个脚标每边各一个)通过测 量结构变形前后两个脚标之间距离的改变,求得标距内的平均应变5
55、5测点布置应注意的问题:(1测点的位置必须有代表性。(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。 (3)测点的布置应有利于试验时操作和测读: (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、动应变和最大加速度反应的位置上。56结构静力试验特点:结构静力试验中,加载速度很慢,结构变形也很慢,可以不考虑加速度引起的惯性力,不考虑由于加载速度快、结构变形快而产生的效应57自由振动法测量结构动力特性的基本原理包括:a)结构自振频率测量。采用初位移或初速速度的突卸荷载或突加荷载的方法,可使结构受冲击荷载作用而产生自由振动。在现场试验中,可利用反冲激振器对结构产
56、生冲击荷载通过量测仪器的记录,可以得到结构的有阻尼自由振动曲线,在振动曲线上,可以根据时间坐标,量取振动波形的周期,由此求得结构的自振频率结构阻尼测量。由实测振动波形图所得到的振幅变化来确定阻尼比在测量结构阻尼时 可采用峰峰幅值,这样比较简单、正确3)振型测量。在结构某固有频率下,结构振动时各点的位移呈现出一定比例关系,如果这时沿结构各点将位移连接起来可形成一定形状的曲线,即结构在对应某·某·固有频率下的一个不变的振动形式称为对应该频率时的振型。用自由振动法一般只能测得的振型。用自由振动法一般只能测得结构的一阶振型。58为了满足试件受力的边界条件,试件装置设计必须考虑的条件
57、:(1试验装置应尽可能模拟水平地震作用下墙体的受力状态,重现地震时出现的破坏现象试验装置的墙体试件底部应满足固定边界件顶部能实现平移边界条件。对于高宽较小的墙体顶部也可采用自由边界条件59超声回弹综合法工作原理:超声法和回弹法都是以混凝土材料的应力应变行为与强度的关系为依据的。超声波在混凝材料中的传播速度反映了材料的弹性性质,由于超声波穿透被检测的材料,因此它反映了混凝士内部构造的有关信息。而回弹法的回弹值反映了混凝土的弹性性质,同时在一定程度上也反映了混凝土的塑性性质。故当采用超声回弹综合法时,就既能反映混凝土的弹性,又能反映混凝土的塑性,既能反映混凝土的表层状态,又能反映混凝土的内部构造。这样可以由表及里较为确切地反映混凝土的强度60混凝土强度的局部破损检测技
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