东华理工大学《土木工程结构试验》考试试卷

一、单项选择题（本大题共小题，每小题分，共分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。20．超声波检测混凝土缺陷的基本原理是采用（B ）超声波检测仪，测量超声脉冲的波在结构混凝土中的传播速度、接收波形信号的振幅和频率等声学参数的相对变化，来判定混凝土的缺陷。A.超高频B.高频C.中频D.低频21．下列哪种仪器不能测量应?（D ）A.电阻应变仪B.手持应变仪C.位移计D.读数显微镜22．下列试验中可以不遵循严格的相似条件的是（A A.缩尺模型试验B.相似模型试验C.足尺模型试验D.原型试验在确定结构静力试验的观测项目时，应首先考虑（B。A.局部变形B.整体变形C.应变观测D.裂缝观测下列各种振动波形中为随机振动波形的是（B。当使用液压加载系统在试验台座上或现场进行试验时，必须配置各种（B受液压加载器对结构加载时产生的反作用力。A.加载装置B.支承系统C.测量系统D.控制系统下列各图中属于固定铰支座的是（B。实践证明，结构的尺寸效应、构造要求、试验设备和经费条件等因素将制约试件的（C 。A.强度B.刚度C.尺寸D.变形28．使用应变计测应变值时，对于混凝土试件，标距应大于骨料粒径的（D）倍。A.1B.2C.3D.429．试件安装中，简支结构的两支点应在同一水平面上，高差不宜超过（C）跨度。A.1/30B.1/40C.1/50D.1/60在进行柱静力试验时，为了减少支座与柱端的转动摩擦以及加载过程中避免出现施位置改变，柱子试验支座通常采用（B 。A.B.刀口铰支座C.球铰支座D.偏心式激振器所产生的力F与偏心质量块旋转圆频率ω的（B ）成正比。A.一次方B.二次方C.三次方D.四次方当选择拾振器做测位移使用时，要使拾振器的相对位移振幅Y0与被测振动体的振幅X0之比趋近于1，则要求频率比u和阻尼比D满足（A ）A.u>>1;D<1B.u>>1;D>1C.u<<1;D<1D.u<<1;D>1磁电式拾振器的（C 。A.B.感应电动势与振动体的速度成反比C.感应电动势与振动体的速度成正比D.感应电荷与振动体的加速度成正比压电式传感器能直接感知被测振动体的（B 。A.速度B.加速度C.位移D.动应变微积分电路中，要实现积分电路，需将电路中的（A ）短接。A.电感B.电容C.电阻D.电阻和电容微积分电路中，要实现微分电路，需将电路中的（B ）短接。A.电感B.电容C.电阻D.电阻和电感37．下列哪种方法是借助共振原理来得到结构自振特性的？（D A.突然加载法B.突然卸载法C.爆破法D.脉动法38．结构振动变位图是（B A.结构在动荷载作用下的振动形状B.结构在动荷载作用下的变形曲线C.结构在自由振动状态下的振动形状D.39．动力系数总是（A。1110疲劳试验的荷载上限计算而得到的。

是根据构件在最大标准荷载最不利组合下产生的（B ）maxA.轴力B.弯矩C.剪力D.扭矩疲劳试验时，荷载频率不应使构件及荷载架发生共振，同时应使构件在试验时与实际工与构件固有频率（DA.0.6或B.0.7或1.8C.0.4或1.2D.或功率谱是纵坐标的某个物理量的（B）与频率之间的关系图谱。A.平方值B.均方值C.平均值D.方差t1为（A ）函数。

的数据值与另一时刻（t1

）的数据值之间的依赖关系称之A.自相关B.互相关C.不相关D.相关下列哪个公式不属于结构阻尼比的表达公式？（B ）

22 10C. crD. 0回弹法每个测区的测点个数一般为（C ）个。A.4B.9C.16D.25超声波是一种频率超过（C ）kHz的机械波。A.10B.20C.30D.40超声波的波速与混凝土的（D 。A.密度成正比B.密度成反比C.密度的开方值成正比D.密度的开方值成反比利用回弹法检测混凝土质量时，当碳化深度小于（B ）mm时按无碳化进行处理当碳化深度大于6mm时，按6mm计算。A.0.25B.0.5C.0.75D.1二、填空题（本大题共小题，每小题分，共分）工程结构试验所用试件的尺寸和大小，总体上分为模型和原型两类。试件的就位形式有正位试验、卧位试验、反位试验和原位试验。验数据提供必要的时间。选用仪器仪表必须满足量测所需的精度和量程要求。测的要求。确定相似条件的方法有方程式分析法和量纲分析法两种。气压加载有两种：一种是正压加载，另一种是负压加载。测量系统一般由感受、放大和显示三个基本部分组成。测量仪器的主要技术指标有量程、刻度值、灵敏度、精确度和滞后等。精确度简称精度，它是精密度和准确度的统称。静力试验的测量项目不外乎有结构上的作用及结构作用效应。双向应变场下，由于应变计的横向效应，使得应变计的灵敏度系数K度系数小。13．电阻应变片的温度补偿技术常用的有两种方法，分别是温度补偿片补偿和工作片互补偿。惠斯顿电桥的连接主要有两种方法，分别是全桥和半桥。三个部分。16能够正常工作，并确保其一定的可靠度。17．动力试验的振源有两大类：一类是自然振源，另一类是人工振源。电磁式激振器比偏心式激振器的激振力范围小，频率范围大。结构疲劳试验机主要由控制系统、脉动发生系统和脉动千斤顶组成。的传感器。动荷载特性的测定方法包括直接测定法和比较测定法。结构自振特性主要包括自振频率、阻尼和振型三个参数。如在特殊情况下，结构必须在共振区工作，则阻尼可大大抑制动力反应。两个频率较接近的合成波形，其波形特征为“拍振l腹

l 腰

l ，腰则频率较低的那个谐量的幅值较小。26．对于由多个简谐频率成分合成在一起的复杂周期振动波形，可采用Fourier分解。三、名词解释（本大题共小题，每小题分，共分）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。加荷图式是试验荷载在试件上的布置形式。几何相似就是要求模型与真型结构之间所有对应部分的尺寸成比例。第一相似定理是彼此相似的物理现象，单值条件相同，其相似准数的数值也相同。相等的荷载。6．单值条件是决定于一个现象的特性并使它从一群现象中区分出来的那些条件。相似准数是联系相似系统中各物理量的一个无量纲组合。相似条件是相似常数之间必须满足的一定的组合关系。量纲是被测物理量的种类。工程结构静力试验是对结构施加静力荷载以模拟结构工作状态的试验。量程指仪器的测量上限值与下限值的代数差。结构动力系数的定义为：在动力荷载作用下，结构动挠度与静挠度之比。相关分析是指研究两个参数之间的相关性，它包括自相关和互相关。频谱分析是研究振动的某个物理量与频率之间的关系。四、问答题（本大题共小题，每小题分，共分）1．土木工程结构试验的任务是什么？发展结构的计算理论提供可靠的依据。2．土木工程结构试验设计中，试件设计的基本要求是什么？答：试件设计的基本要求是构造一个与实际受力相一致的应力状态，当从整体结构中取出界条件的模拟，使其能反映该部分结构构件的实际工作状态。3．在试验前对试件进行预加载的目的是什么？（1）使试件各部分接触良好，进入正常工作状态。经过若干次预加载，使荷载与变形（2）（3）（4）检查全体试验人员的工作情况，使他们熟悉自己的任务和职责以保证试验工作正常进行。?（）2）3））模型构造设计。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？（1）（2）加载值稳定，不（3）（4）应能方便调节和分级加（卸）载，以便控制加（卸）载速率。试验前的准备工作包括哪些？（）2）估算试件特征值（）（）设备与场地准备试验安装。结构动力测试的主要内容有哪些？（1）（2）（3）测定。回弹法的基本原理是什么？答：回弹法的基本原理是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土强度的相关关系来推定混凝土强度。五、计算题（本大题共小题，每小题分，共分）在静力模型试验中，若几何相似常数S

m ，线荷载相似常数S m ，1 q LL L 4 1 q Lp pS1SE（提示：S SS E

，

为应力相似常数）解：根据量纲分析，弹性模量的相似常数为：1S S S102E S 1 5L 41和支座2、0.56mm和6.8mm，求梁中心处的挠度值。解：根据几何关系，梁中心处的挠度为：f12

12

26.8

10.5626.47mm某结构在受动力荷载作用后，测得振动记录曲线如下图所示，试根据图示振动曲线所标明的数据，计算该结构的振动频率和阻尼比（

2lnx ,）nk x nk（）如图所示，振动曲线的半周期为T0.s，所以频率2f1 1 T 0.2（2）如图所示，在计算区间中k4，x 25，x 19，所以n n42ln254 190.142

0.02某结构构件，荷载和电阻应变计布置如图所示，测量时采用全桥桥路，应变仪显示的测量应变值为r

=280，已知结构材料的泊松比v=0.3（r

BDEK 1 2

）3 4画出测量应变桥路图；计算该测点的弯曲应变。（）桥路中电阻的顺序按图中编号的顺序。（2）若纯弯曲梁的弯曲应变为，则：；1 2

；3

v；4

v vv280r 所以 21v

280

200简支梁构件受均布荷载q作用产生变形，已知支座12在荷载作用下的沉降量分别为1=0.12mm,2=0.09mm，梁的跨度L=12m1x=4mA点的挠度测量值AAf。解：fA21232.11

20.120.0932.110.022.09mm16个测点的回弹值分别为38、39、37、37、38、43、39、38、37、41、42、39、35、38、36、35。该测区平均碳化深度dm

=7mm。求该测区混凝土的强度fc。cu(

cARB10CdmA=0.0250,B=2.0108,C=-0.0358,

为该测区平均回弹值)cu m m解：去掉回弹值的三个最高值和三个最低值后，平均回弹值R 139373738393837393838.1m 10fc0.02538.12.0108100.03587cu0.0251509.81570.561621.2MPa7．构件的截面尺寸如图，在1、2、3、4 号测点测得Z方向上的应变为Z1=200,Z2=300, Z3=200, Z4=100已知结构材料的弹性模量为E=200GPa ，求该截面的内力NM。(图中a=10cm,b=200cm)解：弯矩在1、3测点不