工程结构试验作业朱尔玉课后题答案.docx

工程结构试验作业朱尔玉课后题答案.docx

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一、选择题

1.建筑结构试验根据不同要素有多种分类方法，下列哪种试验是按荷载性质分类的？

（）

A.结构模型试验B.结构静力试验C.短期荷载试验D.现场结构试验

2.基本构件性能研究的试件大部分是采用（）。

A.足尺模型B.缩尺模型C.结构模型D.近似模型

3.科研性的试件设计应包括试件形状的设计、尺寸和数量的确定及构造措施的考虑，同时必须满足结构和受力的（）的要求。

A.边界条件B.平衡条件C.支撑条件D.协调条件

4.下列试验中可以不遵循严格的相似条件的是（）。

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

5.下列哪个不属于生产性试验？

（）

A.鉴定预制构件的产品质量B.现有结构的可靠性检验C.为制定设计规范提供依据进行的试验D.工程改建和加固试验

6.对科研性试验，决定试件数量的主要因素是（）。

A.试件尺寸B.试件形状

C.加荷方式D.分析因子和试验状态数量

7.对科研性试验，要求在开裂试验荷载计算值作用下恒载时间为（）。

A.15分钟B.30分钟C.45分钟D.60分钟

二、填空题

1.在科研性试验时，为了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。

2.模型是仿照原型并按照一定比例关系复制而成的试验代表物。

相似模型试验要求比较严格的相似条件，即要求满足几何相似、力学相似和材料相似相似。

3.在结构模型试验中，模型的支承和约束条件可以由与原型结构构造相同的条件来满足与保证。

4.在结构设计的方案阶段进行初步探索比较或对设计理论计算方法进行探讨研究时，较多采用比原型结构小的模型。

5.当模型和原型相似时，人们可以由模型试验的结果，按照相似条件得到原型结构需要的数据和结果。

因此，求得模型结构的相似条件就成为模型设计的关键。

6.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、抗裂度和各级荷载作用下的挠度及裂缝开展情况。

7.建筑结构试验是以试验方式测试有关数据，反映结构或构件的工作性能、承载能力及相应的可靠度，为结构的安全使用和设计理论的建立提供重要的依据。

8.动力试验包括振动试验和疲劳试验。

三、简答题

1.简述工程结构试验的任务与作用是什么？

在结构物或试验对象（实物或模型）上，利用设备仪器，采用各种试验技术，在荷载（重力、机械扰动力、地震作用、风力等）或其他因素（温度、变形）作用下，通过量测与结构工作性能有关的各种参数（变形、挠度、应变、振幅、频率等），从强度（稳定性）、刚度和抗裂性及结构实际破坏形态来判断结构的实际工作性能，估计结构的承载能力，确定结构对使用要求的符合程度，并用以检验和发展结构的计算理论。

作用：

①工程结构试验是发展结构理论的重要途径；②工程结构试验是发现结构设计问题的主要手段；③工程结构试验是验证结构理论的唯一方法；④工程结构试验是工程结构质量鉴定的直接方式；⑤工程结构试验是制定各类技术规范和技术标准的基础；⑥工程结构试验是自身发展的需要。

2.工程结构试验按不同因素可分为哪几类？

各有何作用？

试验目的：

生产性试验：

①鉴定结构设计和施工质量的可靠程度；②为工程改建或加固判断结构的实际承载能力；③为处理工程事故提供技术根据；④检验结构可靠性、估算结构剩余寿命；⑤鉴定预制构件的质量。

科研性试验：

①验证结构计算理论的假定；②为制定设计规范提供依据；③为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验。

试验对象：

原型试验：

可以对结构构造、各构件之间的相互作用、结构的整体刚度及结构破坏阶段的实际工作性能进行全面的观测和了解。

模型试验：

减少投资、周期短，可在实验室试验，测量精度高、受环境影响小。

荷载性质：

静力试验：

给人们以最明确和清晰的破坏概念。

动力试验：

了解结构在动力荷载作用下的工作性能。

试验时间：

短期荷载试验：

短时间内得出结构在静力荷载作用下的工作性能。

长期荷载试验：

研究结构在长期荷载作用下的性能。

试验场地：

试验室试验：

减少或消除各种不利因素对试验结果的影响。

现场试验：

解决生产中的问题。

3.在模型试验中应满足的条件有哪些？

满足相似理论，即几何相似、力学相似和材料相似。

4.静力试验包括哪些内容？

静力试验与动力试验的联系与区别是什么？

①试验的准备工作；②加载方案设计；③测点设置与测试；④加载控制与安全措施；⑤试验结果分析与承载力评定；⑥试验报告编写。

动力试验的加载设备和测试手段与静力试验有很大的差别，并且要比静力试验复杂得多。

5.生产性试验常用来解决哪些有关问题？

①鉴定结构设计和施工质量的可靠程度；②为工程改建或加固判断结构的实际承载能力；③为处理工程事故提供技术根据；④检验结构可靠性、估算结构剩余寿命；⑤鉴定预制构件的质量。

6.结构试验按试验对象的尺寸如何分类？

真型、模型和小试件三类

第二章

一、选择题

1.试件的尺寸要求要比一般的工程结构构件严格，制作尺寸偏差应控制在（）以内。

A.5%B.10%C.2%D.20%

2.结构试验中最重要的是哪一个阶段？

（）

A.试验规划阶段B.试验准备阶段

C.加载试验阶段D.试验资料整理分析和总结阶段

3.采用控制荷载或变形的低周反复加载的加载制度的试验称为（）。

A.结构静力试验B.结构拟动力试验

C.结构抗震伪静力试验D.结构抗震动力试验

4.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，它们均是在假定采用理想（）的情况下推导求得的。

A.脆性材料B.弹性材料C.塑性材料D.弹塑性材料

5.10cm×10cm×10cm尺寸立方体试件抗压强度的换算系数为（）。

A.0.95B.1.0C.1.05D.1.1

二、填空题

1.为了探求节点的强度和刚度，使其应力状态能充分反映，避免在试验过程中梁柱部分先于节点破坏，在试件设计时必须事先对梁柱部分进行足够的加固

2.试件设计应包括试件形状选择、试件尺寸与数量的确定以及构造措施的考虑，同时必须满足结构与受力的边界条件、试件的破坏特征、试验加载条件的要求，最后以最少的试件数量获得最多的试验数据，以反映研究的规律性并满足研究任务的需要。

3.加载试验阶段是整个试验过程的中心环节，应按规定的加载顺序和量测顺序进行。

4.结构试验所用试件的尺寸和大小，从总体上可分为真型、模型和小试件三类。

5.试验数量的设计方法有4种，即优选法、因子法、正交法和均匀法。

这4种方法是四门独立的学科。

6.产生的荷载值应当明确，满足试验的准确度。

除模拟动力作用之外，荷载值应能保持相对稳定，不会随时间、环境条件的改变和结构的变形而发生变化，保证试验荷载变化量的相对误差不超过±5%。

7.加载设备不应参与结构工作，以改变结构的力状态或使结构产生次应。

三、简答题

1.简述工程结构试验设计的主要环节及其内容。

①结构试验设计：

试件设计、试件加载设计、试验观测设计、试验误差控制措施、试验安全措施。

②结构试验准备：

试件制作与安装、试验人员组织分工、仪器设备的检测与率定。

③结构试验实施：

材料力学性能的试验与测定、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。

④结构试验分析：

试验观测和采集数据的处理、结构参数的识别、结构破坏机制分析、结构性能与承载能力分析。

2.根据结构试验所用试件的尺寸和大小可分为哪几类？

结构试验所用试件的尺寸和大小，从总体上可分为真型、模型和小试件三类。

3.对于生产性试验与科研性试验分别怎样确定试件数量？

对于生产性试验，一般按照试验任务的要求有明确的试验对象。

对于预制厂生产的一般工业与民用建筑钢筋混凝土和预应力混凝土预制构件的质量检验和评定，可以按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》中的结构性能检验的规定，确定试件数量。

对于科研性试验，其试验对象是按照研究要求而专门设计制造的，这类结构的试验往往是属于某一研究专题工作的一部分，特别是对于结构构件基本性能的研究，由于影响构件基本性能的参数较多，所以要根据各参数构成的因子数和水平数来决定试件数目，参数多则试件的数目也自然会增加。

4.试述测点的选择与布置原则。

①在满足试验目的的前提下，测点宜少不宜多。

②测点的位置要有代表性，以便于分析和计算。

③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的操作和测读。

5.试述选择试验荷载和加载方法时的要求。

①试验荷载的作用，应符合实际荷载作用的传递方式。

②产生的荷载值应当明确，满足试验的准确度。

③加载设备本身应有足够的承载力和刚度，并有足够的安全储备，保证使用安全可靠。

④加载设备不应参与结构工作，以致改变结构的受力状态或使结构产生次应力。

⑤应能方便调节和分级加（卸）载，易于控制加（卸）速率，分级值应能满足精度要求。

⑥尽量采用先进技术，满足自动化加载的要求，以减轻劳动强度，方便加载，提高试验效率和质量。

6.思考观测整体变形的重要性区别。

整体变形能够概括结构工作的全貌，可以基本上反映出结构的工作状况。

局部变形则可以直接说明细节性能指标。

7.应该怎样选择仪器和测读？

①避免选用高准确度和高灵敏度的精密仪器。

②仪器的量程应该满足最大应变或挠度的需要。

③合理选择电测仪表和机械式仪表。

④选择仪表时必须考虑测读方便省时，必要时须采用自动记录装置。

⑤量测仪器的型号、规格、种类应尽可能少。

⑥对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。

8.非破损实验法与半破损试验法各有什么特点？

非破损试验法是采用某种专用设备或仪器，直接在结构上测量与材料强度有关的另一物理量，如硬度、回弹值、声波传递速度等，通过理论分析或经验公式间接测得材料的力学性能。

半破损试验法是在结构或构件上进行局部微破损或直接取样的方法推算出材料的强度，有试验所得的力学性能直接鉴定结构构件的承载力。

第三章

一、选择题

1.当使用砂石等松散颗粒材料加载时，如果将材料直接堆放于结构表面，将会造成荷载材料本身的（），而对结构产生卸荷作用。

A.损失B.下沉C.起拱D.压密

2.使用液压加载器时，有时荷载量和油压间不呈严格的线性关系，因此，确定荷载量时应该（）。

A.用油压压强乘以活塞面积确定B.按事先制作的标定曲线确定C.用油压表确定D.采用计算机修正确定

3.结构试验中数据采集的仪器种类很多，其中利用机械进行传动、放大和指示的仪器称为（）。

A.电测式仪器B.复合式仪器C.机械式仪器D.伺服式仪器

4.利用油压能使液压加载器产生较大的荷载，并具有试验操作安全方便的优点，是结构试验中应用比较普遍和理想的一种加载方法，称为（）。

A.重力加载B.液压加载C.机械加载D.气压加载

5.使用油压表测定荷载值，选用油压表的精度不应低于（）。

A.1.0级B.1.5级C.2.0级D.2.5级

6.用垂直落重冲击加载时，为防止重物回弹再次撞击和结构局部受损，需在落点处铺设（）的砂垫层。

A.100~200mmB.150~250mmC.200~300mmD.250~350mm

7.用弹簧作持久荷载时，为控制弹簧压力减少值在允许范围内，应事先估计到结构（）的大小。

A.变形B.应变C.徐变D.位移

8.使用液压加载器时会出现荷载量和油压间不呈严格的线性关系的状况，这是由于（）。

A.油压的影响B.内部摩阻力的影响C.温度的影响D.空气的影响

9.振动台使用频率范围由所做试验模型的（）而定。

A.第一频率B.第二频率C.第三频率D.第四频率

10.如果测量振动体的位移，振动体的振动频率很低，难以找到频率低很多的惯性式位移传感器，就可以选用（），通过两次积分得到振动位移。

A.荷载传感器B.位移传感器C.速度传感器D.加速度传感器

11.利用杠