建筑结构试验题目期末考试答案整理.doc

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一

1什么是生产性试验？

一般常用来解决什么问题？

概念：

有直接的生产目的，是以实际建筑物或结构构件为试验鉴定的对象，经过试验对具体结构做出正确的技术论断的试验。

一般用来解决的问题有：

1.结构的设计和施工通过试验进行鉴定2.工程改建或加固，通过试验判断具体结构的实际承载能力3.处理工程事故，通过试验鉴定提供技术根据4.已建结构的可靠性检验、通过试验推断和估计结构的剩余寿命5.鉴定预制构件产品的质量

2什么是科研性试验？

一般常用来解决什么问题？

概念：

目的为验证结构设计计算的各种假定，通过制订各种设计规范，发展新的设计理论，改进设计计算方法，为发展和推广新结构新材料及新工艺提供理论与实践的经验。

一般用来解决的问题有：

1.验证结构计算的假定2.为制订设计规范提供依据3.为发展和推广新结构新材料与新工艺提供实践经验

3什么是真型试验？

模型试验？

特点是什么？

真型试验：

实验对象为实际结构（实物）或者按实物结构足尺复制的结构或构件的实验。

特点：

完全反应实际结构受力特性，实验结论可靠，费用高，加载难度大，周期长。

模型试验：

实验对象为仿照真型（真实结构）并按一定比例关系复制围城的实验代表物，它具有实际结构的全部或部分特征，但尺寸却可比真型小得多的缩尺结构的实验。

特点：

实验方便，多试件，多参数，严格的相似条件较难实现，有尺寸相应。

4什么是结构静力试验？

特点是什么？

概念：

是结构试验中最常见的基本实验，因为大部分建筑结构在工作时所承受的是静力荷载，从零加载到结构破坏，在不长的时间内完成实验的加载的全过程，称为结构静力单调加载实验。

特点：

加载设备简单，实验观测方便，不能反应应变速率对结构的影响。

二

5什么是尺寸效应？

模型尺寸减小，强度略有所提高的现象。

6什么是正交试验设计法？

何为主要因子和水平数？

正交表的两个性质是什么？

概念：

能在很多的实验条件中选出代表性强的少数实验条件，并能通过这较少次数实验条件，推断找到最好的生产条件，同时还可以作进一步的分析的方法。

主要因子：

对实验结果可能有影响的，而且在实验中提出了明确的条件加以对比的因素。

水平数：

每个因子安排若干不同状态的实验点

正交表的两个性质：

1.表中任意一列，其所含各种水平的个数都相同

2.表中任何两列，所有各种可能的数对出现的次数都相同。

7什么是相似常数？

什么是相似条件？

相似常数和相似条件的关系？

相似常数：

模型的物理量与真型对应物理量的比例常数。

相似条件：

模型设计参与的各物理量的相似常数之间所应满足的一定关系。

关系：

相似条件决定相似常数之间的关系，相似常数反映相似条件。

8确定相似条件的两种方法，方程式分析法和量纲分析法的适用特点？

两种方法：

方程式分析法和量纲分析法。

方程式分析法的适用特点：

已知研究对象参与各参数与物理量之间的函数关系式，并可以用明确的数学方程式表达时可以采用。

量纲分析法的适用特点：

当研究对象不能用明确的方程式来描述研究各参数和物理量之间的函数关系时，可以采用。

9模型设计的三个基本量纲是什么？

长度，时间，力。

10模型静力试验为什么会产生材料容重不足？

如何解决？

原因：

假设模型与真型结构的应力相等，即即由上式可见，模型材料和真型材料的容重关系很难实现。

解决方法：

一般采用人工质量模拟的方法，即在模型结构上增加荷载，来弥补材料容重的不足。

11模型动力试验为什么会产生重力失真，如何解决？

原因：

模型试验中，材料弹性模量、密度，几何尺寸和重力加速度等物理量之间的关系为：

难实现

解决方法：

若材料相同，，在动力试验模型中在模型上附加适当分布质量，也可采用高密度材料来增加结构上有效的模型密度。

12结构试验观测项目确定和测点的选择与布置应注意那些问题？

项目确定：

1.反应结构整体工作状况的参数

2.反应结构局部工作状况的参数

测点选择和布置：

1.测点数量确定必须合理足够

2.测点位置必须具有代表性

3.需布置一定数量的校核性测点

4.测点布置有利于实验时操作和测读

三

13重力直接加载有那些特点？

用砂石等松散颗粒材料加载时应注意什么问题？

利用水作为重力加载用的荷载有那些特点？

杠杆加载应注意什么？

重力直接加载的特点：

重物容易取得，并可重复使用，加载过程需要花费较大的劳动力。

用砂石等松散颗粒材料加载时需注意的问题是：

不能将材料直接堆放于结构表面，不然将会造成材料本身的起拱，改变荷载分布。

利用水作为重力加载用的荷载的特点：

简易方便而且甚为经济

杠杆加载应注意的问题：

1.当荷载不大时，可以用单梁式或组合式杠杆，当荷载较大时，可采用桁架式杠杆；2.杠杆的支点、着力点和重物加载点，这三点位置必须很准确。

14液压加载的原理是什么？

有那些特点？

电液伺服液压加载系统的核心是什么？

电液伺服阀的作用是什么？

原理：

用高压油泵将具有一定压力的液压油压入液压加载器的工作油缸，推动活塞，对结构施加荷载。

特点：

能产生较大的多方向荷载，易于控制，实验操作安全方便。

核心：

电液伺服阀

作用：

根据指令发生器发出的信号经放大后输入伺服阀，转换成大功率的液压信号，将来自液压源的液压油输入加载器，使加载器按输入信号的规律产生振动对结构施加荷载，同时由伺服阀及结构上量测的荷载、应变、位移等信号通过伺服控制器作反馈控制，以提高整个系统的灵敏度。

15地震模拟振动台的组成和原理？

组成：

振动台台体结构，液压驱动和动力系统，控制系统，测试和分析系统。

原理：

通过控制系统控制，使液压驱动和动力系统给予振动台台体结构推力，并由测试和分析系统测量和分析位移、加速度、应变等物理量。

16对铰支座的基本要求？

简支梁的支座应如何布置？

固定端的支座应满足什么要求？

铰接的受压构件通常选择什么支座？

要求：

1.保证结构在支座处能自由转动；

2.保证结构在支座处力的正确传递

3.本身并有足够的强度和刚度储备。

支座布置：

对于梁，桁架等平面结构的铰支座，通常按结构变形情况选用一种固定铰支座级一种活动铰支座组成。

对于板壳结构，则按其实际支承情况用各种铰支座组合而成，它常常是四角支承或四边支承。

除了前述的活动和固定铰支座外，还需用双向可动的球铰支座。

固定端的支座要求：

没周边支承时，滚珠支座的间距不宜超过支座处的结构高度的3~5倍为了保持滚珠支座位置不变，可用ф5mm的钢筋作为定位圈，焊死在滚珠下的垫板上。

滚珠直径至少30~50mm。

为了保证板壳的全部支承面在一个平面内，防止某些支承处脱空，影响试验结果，应将各支承点设计成上下可作微调的支座，以便调整高度保证与试件接触受力。

铰接的受压构件通常选择什么支座？

柱试验时铰支座有单向铰和多向铰两种，双向铰刀口适用于有两个方向发生屈曲可能时使用。

当柱或墙板在进行偏心受压试验时，可以通过调节螺丝来调整刀口与试件几何中线的距离，满足不同偏心距的要求。

17分配梁的作用是什么？

为什么分配梁一般均为单跨简支形式，不能用多跨连续梁的形式？

1）作用：

将加载器的单一荷载分配成两个或两个以上的集中荷载。

2）未找到

18结构试验台座有那些主要形式，特点是什么？

主要形式:

一.抗弯大梁式台座和空间桁架式台座二.试验台座

特点：

抗弯大梁台座本身是一刚度极大的钢梁或钢筋混凝土大梁，当用液压加载器加载时，所产生的反作用力通过加载架传至大梁，试验结构的支座反力也由台座大梁承受，使之平衡。

空间桁架台座一般用以试验中等跨度的桁架及屋面大梁。

通过液压加载器及分配梁可对试件进行为数不多的集中荷载加载使用，液压加载器的反作用力由空间桁架自身进行平衡。

试验台座作为平衡对结构加载时产生的反力外，同时也能用以固定横向支架，以保证构件的侧向稳定。

还可以通过水平反力架对试件施加水平荷载，由于它本身的刚度很大，所以还能消除试件试验时的支座沉降变形。

四

19数据采集应遵照那两个原则？

同时性和客观性

20测量仪器的主要技术指标有哪些？

刻度值、量程、灵敏度、分辨率、线性度、稳定性、重复性、频率响应

21传感器的功能是什么？

一般有那四个部分组成？

功能：

传感器的功能是感受所需要测量的物理量（或信号），按一定规律把它们转换成可以直接测读的形式，然后直接显示，或者是电量的形式，然后传输给下一步的仪器。

有引出线、覆盖层、电阻栅和基底组成。

22记录器的功能是什么？

常用的记录器有哪些？

功能：

记录器：

把采集的数据按一定的方式、记录在某种介质上，需要时可以把这些数据读出、或输送给其他分析处理仪器。

常用的记录器:

X-Y记录仪、光线示波器、磁带记录仪和磁盘驱动器等

23电阻应变计的工作原理，何谓应变电阻效应？

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”。

应变电阻效应:

这种金属丝的电阻值随着机械变形而变化的物理特性。

24电阻应变计的构造，主要技术指标有哪些？

电阻值通常是多少？

灵敏系数K的意义是什么？

指标：

电阻值R,标距l,灵敏系数K;

应变计的电阻值R:

120;

灵敏系数K:

表示单位应变引起应变计的电阻变化

25电阻应变计粘贴应满足哪些要求？

1）测点基底平整，清洁和干燥；

2）粘结剂的电绝缘性、化学稳定性和工艺性能良好，以及蠕变小、粘结强度高、温湿度影响小;

3）同一组应变计规格型号应相同；

4）粘结牢靠，方位准确，不含气泡。

26何谓零位读数法？

直读法？

零位读数法：

当应变计发生应变，其电阻值发生变化，使电桥失去平衡；如果在电桥中接入一个可变电阻，调节可变电阻，使电桥恢复平衡，这个可变电阻调节值与应变计的电阻变化有对应关系，通过测量这个可变电阻调节值来测量应变的方法称为零位读数法。

直读法：

如果不用可变电阻，直接测量电路失去平衡后的输出电压，再换算成应变值，这种方法称为直读法（或偏位法）。

27应变测量为什么要进行温度补偿？

通常有那两种方法？

答：

粘贴在试件上的应变计由于受温度影响而产生的变形和由于试件材料和应变计的温度线膨胀系数不同而产生的变形，温度效应要用温度补偿加以清除。

两种方法：

（1）补偿块补偿法

（2）工作片补偿法

28电桥有那几种接法，适用条件是什么？

答：

1/4电桥，条件：

测点处沿应变计轴向的应变

半桥，条件：

测点处截面的弯曲应变

半电桥，条件：

测点处沿应变计轴向的应变

全桥（弯曲桥路），条件：

测点处截面的弯曲应变

全桥（弯曲泊松比），条件：

测点处截面的弯曲应变

全桥（泊松比桥路），条件：

测点处截面的轴向应变

29位移测量仪器有哪些，工作原理？

答：

（1）手持应变仪，工作原理：

在标距两端粘结两个脚标（没边个一个），通过测量结构变形前后两个脚标之间的距离的改变，求得标距内的平均应变。

（2）百分表应变装置，工作原理：

基本与手持应变仪基本相同。

30力测量仪器有哪些，工作原理？

答：

力传感器和压力传感器，这些传感器的基本原理是用一弹性元件去感受力或压力，这个弹性元件即发生与外力或压力成相对应关系的变形，用机械装置把这些变形按规律进行放大和显示的即为机械式传感器，用电阻应变