最新建筑结构试验复习提纲汇总.docx

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最新建筑结构试验复习提纲汇总

2009年“建筑结构试验”复习提纲

《建筑结构试验》2008-2009复习提纲（完美版本）

1、研究性试验和生产性试验的概念。

（按试验目的进行分类）

生产鉴定性试验经常具有直接的生产目的，是以实际建筑物或结构构件为试验对象，经过试验对具体结构作出正确的技术结论。

科研性试验的任务是验证结构设计理论和各种科学判断、推理、假设以及概念的正确性，为发展新的设计理论，发展和推广新结构、新材料及新工艺提供实践经验和设计依据。

2、建筑结构试验的主要环节及各环节中的主要内容。

按试验目的分：

生产性试验（1、鉴定结构设计和施工质量的可靠程度；2、鉴定预制构件的产品质量；3、工程改建或加固，通过试验判断结构的实际承载能力；4、为处理受灾结构和工程事故，提供技术依据；5、已建结构可靠性检验，推定结构剩余寿命）、研究性试验（1、验证结构计算理论的各种假定；2、为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验；3、为制定设计规范提供依据）。

按试验对象的尺寸分类：

1、原型试验（试验对象是实际结构或按实际结构足尺复制的结构或构件，一般用于生产性试验，可在室内试验，也可在现场进行试验，具有投资大、周期长的特点）；2、模型试验（分为相似模型试验和缩尺模型试验，其中相似模型试验要求严格的模拟条件，即要求集合相似、力学相似和材料相似等，而缩尺模型即小构件试验，是结构试验常用的研究形式之一，它有别于模型试验，采用小构件进行试验，不需依靠相似理论，无需考虑相似比例对试验结果的影响，即试验不要求满足严格的相似条件，是用试验结构与理论计算进行对比校核的方法研究结构的性能，验证设计假定与计算方法的正确性。

）

按试验荷载性质分类：

1、静力试验

是结构试验中使用次数最多、最常见的基本试验，可分为结构静力单调加载试验（加载过程是荷载从零开始逐步递增，一直到结构破坏位置，是在一个不长的时间段内完成试验加载的全过程）和结构低周反复静力加载试验（采用控制荷载或控制变形的周期性反复静力荷载，区别于一般单调加载试验，也叫伪静力试验）两种，可研究抗震。

2、动力试验

研究主要承受动力作用的结构或构件在动力荷载作用下的工作性能。

按试验时间长短分类

1、短期荷载试验

在结构试验时，限于试验条件、时间和试验方法，不得不采用短期荷载试验，即荷载从零开始施加到某个阶段进行卸荷或直至结构破坏，整个试验时间只有几十分钟、几小时或者几天；

2、长期荷载试验

结构在长期荷载作用下的性能，如砼结构的徐变，预应力结构中钢筋的松弛等，都必须进行静力荷载的长期试验，也称持久试验，它将连续几个月或几年时间，通过试验最终获得结构变形随时间变化的规律。

按试验所在场地分类

1、实验室结构试验，由于具备良好的工作条件，可以应用精密和灵敏的仪器设备，具有较高的准确度，甚至可以人为地创造一个适宜的工作环境，减少或消除各种不利因素对试验的影响，突出主要的研究方向，消除对试验结果影响的次要因素，适合于进行研究性试验。

2、现场结构试验

是指在生产或施工现场进行的实际结构试验，常用于生产性试验。

3、静力试验的典型加载制度。

1、控制荷载（包括开裂荷载、破坏荷载）；2、荷载分级；3、持续时间（观测读数，待稳定变形后）；4、预载；具体表述为：

先进行预加载荷试验，用20%~30%使用载荷拉紧试件，消除间隙，随即卸载，然后逐级加载至使用荷载。

并在卸载后无显著残余变形，然后再次加载至使用载荷后，继续对应变、挠度进行监控测量，逐级加载至设计荷载，要求保持一段时间，结构不破坏。

最后选各种设计情况中最严重的一种进行破坏试验，确定结构剩余强度系数；

补充说明：

主要分为单调一次加载制度和采用控制荷载或控制变形的周期性反复静力荷载的加载制度。

4、结构试验选择仪器、仪表的原则。

1、满足量测所需的量程及精度要求；2、动态试验量测仪表的线性范围、频响特性、以及相移特性等都应满足试验要求；3、对于安装在结构上的仪表或传感器，要求自重轻、体积小，不影响结构的工作。

特别要注意夹具设计是否合理、正确，不正确的安装夹具将给试验结果带来很大的误差；4、同一试验中选用的仪器仪表种类应尽可能少，以便统一数据的精度，简化量测数据的整理工作和避免差错。

；5、选用仪表时应考虑试验的环境条件，例如在野外试验时仪表经常受到风吹日晒，周围的温、湿度变化比较大，宜使用机械式仪表。

此外，应从试验实际需要出发，选择仪器仪表的精度，切忌盲目选用高精度、高灵敏度的仪表，相对误差达到5%即满足要求。

量测仪表的技术指标：

1、量程；2、最小分度值；3、精确度；4、分辨率；5、灵敏度；6、滞后；7、零位温漂和满量程热漂移；考虑的特性：

8、线性范围；9、频响特性；10相移特性。

5、应变片测量应变的原理。

通常是在预定的标准长度范（称标距）L内，量测长度变化增量的平均值△L，由应变=△L/L可求得应变。

6、位移测量的仪器设备。

1、接触式位移计；2、应变梁式位移传感器；3、滑线电阻式位移传感器；4、差动变压器位移传感器；5、水平仪法和拉紧钢丝法；

7、电阻应变片与电阻应变仪的连接关系。

全桥、半桥、四分之一桥；

8、低周反复荷载试验的研究目的。

1、研究结构在地震荷载作用下的恢复力特性，确定结构构件恢复力的计算模型；利用低周反复加载试验获得的滞洄曲线和曲线所包围的面积求得结构的等效阻尼比，衡量结构的耗能能力。

利用恢复力特性曲线还可以得到与一次加载想接近的骨架曲线、结构的初始刚度和刚度退化等重要参数；2、通过试验可以从强度、变形和能量等三个方面判别和鉴定结构的抗震性能。

3、用过试验研究结构构件的破坏机理，为改进现行抗震设计方法、修改现行抗震设计规范提供依据。

9、混凝土无损检测方法有哪些？

1、回弹法；2、超声脉冲法；3、超声回弹综合法。

10、实验一中，1/4桥路与弯曲桥路（半桥桥路）在接线、读数等方面的差异。

半桥电路由两个工作片和两个固定电阻组成，工作片接在AB和BC臂上，另半个桥上的固定电阻设在应变仪内部，例如悬臂梁固定端的弯曲应变可以用R1和R2来测定，输出公式Ubd=（U/4）K（ε1-（-ε1））=（U/4）*Kε*2。

即电桥输出灵敏度提高了1倍，温度补偿也由两个工作片自动完成，而四分之一桥电路常用于测量应力场的单个应变，温度补偿必须由一个补偿应变片R2来完成，这种接线方法对输出信号没有放大作用。

补充：

全桥电路就是在测量桥的四个臂上全部接入工作应变片，其中相邻臂上的工作片兼作温度补偿用，Ubd=（U/4）K（ε1-ε2+ε3-ε4）=（U/4）K*2*（1+μ）ε；可见桥路输出信号放大了2*（1+μ）倍，提高了量测灵敏度，温度补偿自动完成，并消除了读数中因轴向力偏心引起的影响。

11、确定试验测点的原则。

1、在满足试验目的前提下，测点宜少不宜多，测点的数量和布置必须是充分合理及足够的，这样可以节省仪器设备，避免人力浪费，使试验工作重点突出、精力集中、提高效率和保证质量；2、测点的位置必须要有代表性，以便于分析和计算；3、在测量工作中，为了保证测量数据的可靠性，还应该布置一定数量的校核性测点。

4、测点的布置应有利于试验时操作和测读，不便于观测读数的测点往往不能提供可靠的结果。

12、试件形状的确定。

（P.72）

1、应力状态与实际一致；2、满足受力的边界条件；3、满足试验加载条件；4、安装固定的措施；5、满足试验的破坏的特征；

13、杠杆在加载中的作用。

为了减少重力加载时的工作量或将荷载转变为集中荷载，常利用杠杆原理把荷载放大作用在结构试件上。

14、混凝土强度无损检测的概念。

混凝土无损检测技术，是在不破坏结构件的情况下，直接从结构物上测试或钻取芯样测试，推定混凝土强度及缺陷等。

它既适于工程施工过程中混凝土质量的监测，又适于工程的竣工验收和建筑物使用期间混凝土质量的鉴定。

15、测量应变有哪些方法？

1、电测法；2、机测法；3、光测法。

16、应变片的灵敏系数的物理意义。

通常把单位应变能引起的电阻值变化称为电阻丝的灵敏系数，其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化量。

17、模型试验与小试件试验的区别。

小构件试验，是结构试验常用的研究形式之一，它有别于模型试验，采用小构件进行试验，不需依靠相似理论，无需考虑相似比例对试验结果的影响，即试验不要求满足严格的相似条件，是用试验结构与理论计算进行对比校核的方法研究结构的性能，验证设计假定与计算方法的正确性。

18、回弹法检测混凝土强度的概念。

用回弹仪弹击混凝土表面时，由仪器重锤回弹能量的变化，反映混凝土的弹性和塑性性质称为回弹法，它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作为回弹值R，由它与混凝土强度的相关关系来推定混凝土强度。

19、测量仪器量程的概念。

仪器能测量的最大输入量与最小输入量之间的范围。

20、应变仪平衡的原理。

电桥原理（全桥电路、半桥电路、1/4桥路）

21、单调静力加载试验的概念。

是指在不长的时间内对试验对象进行平稳地一次连续施加荷载，荷载从“零”开始一直加到结构构件破坏或达到预定荷载或是在短时期内平稳地施加若干次预定的重复荷载后，再连续增加荷载直到结构构件破坏。

22、温度补偿的作用及原理。

温度补偿的作用在于消除温度效应引起电阻应变仪指示部分的示值变动，其原理分为三种补偿方法：

1、温度补偿应变计法的温度补偿方法是在电桥的BC臂上接一个与工作应变计R1同样阻值的应变计R2，R2为温度补偿计；2、工作应变计温度互补偿法，某些被测结构或构件，存在着应变符号相反，比例关系已知，温度条件又相同的两个或四个测点，可以将应变符号相反的应变计，分别接在相邻桥臂上，在等臂条件下，即都是工作应变计，又互为温度补偿应计；上述两种方法是最常用的消除温度影响的方法，均是通过桥路连接方法实现温度补偿的，称为桥路补偿；3、温度自补偿计法，如果找不到一个适当位置来安装温度补偿片，或者工作片与补偿片的温度变动不相等时，可以使用温度自补偿计，它是一种单元片，由两个单元组成，这两个单元可以通过相应效应改变外电路。

23、电阻应变计粘贴的基本要点。

1、为保证质量，要求测点基底平整、清洁、干燥；2、粘合剂的电绝缘性、化学稳定性及工艺性能良好，蠕变小，粘贴强度高，温湿度小；3、同一组应变计规格型号应相同；4、应变片的粘贴应牢固，方位准确，不含气泡；5、粘贴前后阻值不改变；6、粘贴干燥后，敏感栅对地绝缘电阻一般不低于500兆欧；7、应变线性好，滞后、零漂、蠕变等要小，保证应变能正确传递。

补充步骤：

1、选、分应变片（选择应变片的规格和型式时，应注意到试件的材料性质和试件的应力状态，确保片内无气泡、霉斑、锈点等）；2、选择粘合剂（分为水剂和胶剂两种，选择粘合剂的类型应视应变片基底材料和试件材料的不同而异，一般要求粘合剂具有足够的抗拉强度和抗剪强度，蠕变小，电气绝缘性能好）；3、测点表面清理（为使应变片能牢固地贴在试件表面，应对测点表面进行加工，其方法是先用工具或化学试剂清除贴片处的漆层、油污、锈层等污垢，然后用锉刀锉平，再用砂纸打磨成45度斜纹，吹去浮尘再用丙酮等溶剂擦洗）；4、应变片的粘贴与干燥（取一块聚乙烯薄膜盖在应变片，用手指稍加压力等待其干燥）；5、焊接导线（先在离应变片3~5mm处粘贴接线架，然后将引出线焊于接线架上，最后把测量导线的一端与接线架焊接，另一端与应变仪测量桥联接）；6、应变片的粘贴质量检查（用兆欧表量测应变片的绝缘电阻，观察应变片的零点漂移，漂移值小于5με，在3min之内，认为合格，最后将应变片接入应变仪，检查其工作稳定性，若漂移值过大，工作的稳定性差，则应铲除重贴）；7、防潮和防水处理（用松香、石蜡或凡士林涂于应变片表面，需要在检查应变片质量合格后进行）。

24、试件数量设计的原则和方法。

（P.76）

试件数量的多少直接关系到