结构检测.docx

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结构检测

1.结构试验：

结构试验是在结构物或试验对象上，利用设备仪器为工具，以各种实验技术为手段，在施加各种作用的工况下，通过量测与试验对象工作性能有关的各种参数和试验对象的实际破坏形态，来评定试验对象的刚度、抗裂度、裂缝状态、强度、承载力、稳定和耗能能力等，并用以检验和发展结构的计算理论。

2.根据不同的试验目的、荷载性质、试验对象、试验场合、构件破坏与否、荷载作用时间等不同因素进行分类。

可分为研究性试验和检验性试验、静力试验和动力试验、实体试验和模型试验、实验室试验和现场试验、破坏性试验和非破坏性试验、短期荷载试验和长期荷载试验。

3.静力试验：

静力试验可分为单调静力荷载试验、拟静力试验和拟动力试验。

所谓“静力”一般是指试验过程中，结构本身运动的加速度效应可以忽略不计。

4.拟动力试验：

拟动力试验是将地震实际反应所产生的惯性力作为荷载加在试验结构上，使结构所产生的非线性力学特征与结构在实际地震作用下所经历的真实过程完全一致。

5.结构检测：

结构检测是为评定结构工程的质量或鉴定既有结构的性能等所实施的检测工作。

检测包括检查和测试。

结构检测可分为结构工程质量的检测和既有结构性能的检测。

6.结构试验技术的新发展：

先进的大型和超大型试验装备、现代测试技术、计算机技术的应用、基于网络的结构试验技术。

7.试验装置设计具体要求：

（1）试验装置应有足够刚度。

（2）试验结构构件的跨度、支撑方式、支撑等条件和受力状态应符合设计计算简图，且在整个试验过程中保持不变。

（3）试验装置要满足构件的边界条件和受力变形的真实状态，且不应分担试验结构构件承受的试验荷载和不应阻碍结构构件变形的自由发展。

（4）应满足试件就为支撑、荷载设备安装、试验荷载传递和试验过程的正常工作要求。

8.加载制度：

试验加载制度是指试验进行期间荷载与时间的关系。

它包括：

加载速度的快慢、加载时间间歇的长短、分级荷载的大小和加卸载循环的次数等。

9.测点的选择与布置应满足以下原则：

（1）在满足试验目的的前提下，应使重点观测项目突出，测点宜少不宜多。

（2）测点的位置必须有代表性，以便能测取最关键的数据。

（3）测点的布置应有利于试验时操作和测读。

（4）应布置一定数量的校核性测点，以便校核量测数据的准确性。

10.仪器选择与测读原则：

（1）选择的仪器，必须能满足试验所需的精度与量程要求。

但要防止盲目选用高准确度和高灵敏度的精密仪器；

（2）仪器的量程应满足最大应变或挠度的需要，试验中若仪器量程不够，中途调整必然会增加量测误差，应尽量避免。

（3）现场试验时，仪器所处条件和环境较复杂，影响因素较多，电测仪器的适应性就不如机械式仪表。

而测点较多时，机械式仪表却不如电测仪器灵活、方便。

因此，选用时应作具体分析和技术比较。

另外，选择仪器时必须考虑测读方便、省时，必要时采用自动记录装置。

（4）为了简化工作，避免差错，量测仪器的型号规格应尽可能一致，种类越少越好。

11.重物加载：

是利用物体本身的重量施加在结构上作为模拟荷载。

可分为重物直接加载，杠杆加载方法。

重物加载，气压加载，机械机具加载，液压加载：

液压加载是目前最常用的试验加载方法。

最大优点是利用油压使液压千斤顶产生较大的荷载，试验操作安全方便。

液压加载系统通常是由油泵、油管系统、千斤顶、加载控制台、加载架和试验台等组成。

12.电液伺服加载系统主要是由电液伺服作动器（伺服千斤顶）、控制系统和液压源三大部分组成。

13.模拟地震振动台：

由振动台台体结构、液压驱动和动力系统、控制系统及测试和分析系统组成。

14.惯性力加载法：

是在结构动力试验中，利用物体质量在运动时产生的惯性力对结构施加动荷载。

通常将其分为冲击力加载法、离心力加载法和直线位移惯性力加载法。

15.冲击力加载法分为初位移法（张拉突卸法）和初加速度法（突加荷载法）。

16.离心力加载：

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。

其特点是运动具有周期性，作用力的大小和频率按一定规律变化，使结构产生强迫振动。

17.现场激振方法有人体激振、人工爆炸激振、环境随机振动。

18.人体激振：

人们可以利用自身在结构物上的有规律的活动，即使人的身体作与结构自振同步的前后运动，产生足够大的惯性力，就有可能形成适合作共振试验的振幅，这种方法称为人体激振。

19.环境随机振动：

利用脉动，采用高灵敏度的传感器、放大记录设备，量测结构的反应，借助于随机信号数据处理的技术，分析确定结构的动力特性的方法，俗称脉动法，也称环境随机振动法。

20.试验台座：

槽式试验台座，地锚式试验台座，箱式试验台座，槽锚式试验台座，梁式台座，空间桁架式台座。

21.试验支座和支墩各有什么作用？

对其有何要求？

22.量测仪器的组成：

机械式仪器由感受、放大和显示记录三部分组成。

电测仪器由传感器、放大器和记录器组成。

23.量测仪器一般采用偏位测定法和零位测定法。

24.量测仪器的主要指标：

量测，刻度值，分辨率，灵敏度，精确度，滞后，线性范围，频响特征，相移特性。

百分表的灵敏度单位是mm/mm，测力传感器的灵敏度单位是με/N。

25.量测器的选用应考虑：

（1）符合量测所需的量测及精度要求。

（2）动力试验量测仪器，其线性范围、频响特征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器或传感器，要求自重轻、体积小，不影响结构的工作。

特别要注意夹具安装设计是否合理正确，不正确的夹具安装将使试验结构带有很大的误差。

（4）同一试验中选用的仪器种类应尽可能少，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）选用仪器时应考虑试验的环境条件。

26.应变量测的仪器有：

机测引伸仪（手持式应变仪，千分表测应变装置）、电阻应变计、电阻应变仪、

27.电阻应变仪主要由振荡器、量测电路、放大器、相敏检波器和电源等部分组成。

28.线位移传感器：

机械式百分表和千分表、张拉式位移传感器、电阻应变式位移传感器、滑动电阻式位移传感器、线性差动电感式位移传感器。

29.裂缝观测方法：

肉眼观察，贴应变片，涂导电漆膜，超声波检测。

30.裂缝宽度量测仪器：

读数显微镜，裂缝读数卡。

31.数据采集系统：

由传感器、数据采集仪和计算机（控制器）三部分组成。

32.传感器部分的作用：

是感受各种物理变量，如力、线位移、角位移、应变和温度等，并把这些物理量转变为电信号。

数据采集仪的作用：

是对所有的传感器通道进行扫描，把扫描得到的电信号进行数字转换以换成数字量，再根据传感器特性对数据进行传感器系数换算，然后将这些数据传送给计算机，也可将这些数据打印输出、存入磁盘。

计算机的主要作用：

是作为整个数据采集系统的控制器，控制整个数据的采集过程。

在采集过程中，通过数据采集程序的运行，计算机对数据采集仪进行控制，采集数据还可以通过计算机进行处理，实时打印输出、图像显示或存入磁盘文件。

此外，计算机还可直接用于试验数据处理。

33.数据采集系统的分类：

大型专用系统，分散式系统，小型专用系统，组成式系统。

34.满载时间：

对需要进行变形和裂缝宽度试验的结构，在标准短期荷载作用下的持续时间。

35.开裂荷载：

取试验结构或构件出现第一条垂直裂缝或斜裂缝时的荷载。

36.屈服荷载和屈服变形：

取试验结构构件在荷载稍有增加而变形有较大增长时所能承受的最小荷载和其相应的变形为屈服变形。

对混凝土构件是指受拉主筋应力屈服时的荷载或相应变形。

37.极限荷载：

取试验构件所能承受的最大荷载值。

38.破坏荷载和极限变形：

在试验过程中，当试验构件丧失承载力或超过极限荷载后，下降到85%极限荷载时，所对应的荷载值即为破坏荷载，其相应变形为极限变形△u。

39.延性系数：

是试验结构构件塑性变形能力的一个指标，按下式计算：

μ=△u/△y

40.退化率：

退化率反映试验结构构件抗力随反复加载次数增加而降低的指标。

当研究强度退化时，用强度降低系数表示并按下式计算：

λi=Qij，min/Qij，max

41.能量耗散：

结构构件吸收能量能力的好坏，可由滞回曲线所包围的滞回环面积和它的形状来衡量。

由滞回曲线的面积可以求得等效粘滞阻尼系数he。

42.简答题！

拟动力试验的基本原理：

基本原理是

（1）用计算机直接参与试验的执行和控制，包括利用计算机按地震实际反应计算得到的位移时程曲线驱动和控制电液伺服加载器对结构施加荷载。

（2）同时进行结构反应的量测和数据采集，经检测装置处理后，联机系统将结构试验得到的反应量立即输入计算机，（3）从而得到结构的瞬时非线性变形和恢复力之间的关系，（4）再由计算机算出下一次加载后的变形，并将计算所得到的各控制点的变形转为控制信号，驱动加载器强迫结构按实际地震反应实现结构的变形和受力。

43.！

！

拟动力试验主要试验步骤：

（1）在计算机系统中输入地震加速度时程曲线，并按一定的时间间隔数字化。

（2）把n时刻的地震加速度值代入运动方程，解出n时刻的地震反应位移值Xn。

（3）由计算机控制电液伺服加载系统，将Xn施加到结构上，实现这一步的地震反应。

（4）量测此时试验结构的反力Fn，并代入运动方程，按地震反应过程的加速度进行n+1时刻的位移Xn+1的计算，量测试验结构反力Fn+1。

（5）重复上述步骤，按输入n+1时刻的地震加速度值，求解位移Xn+2和结构反力Fn+2，连续进行加载试验，直到试验结束。

44.误差的类型：

过失误差，系统误差，随机误差。

45.随机误差具有下列特点：

（1）在一定的量测条件下，随机误差的绝对值不会超过一定的限度。

这说明量测条件决定了每一次量测所允许的误差范围。

（2）随机误差数值是有规律的，绝对值小的出现的机会多，绝对值大的出现的机会少。

（3）绝对值相等的正负误差出现的机会相同。

（4）随机误差在多次测量中具有抵偿性质，即对于同一物理量进行等精度量测时，随着量测次数的增加，随机误差的算术平均值，将逐渐趋于零。

因此，多次测量结果的算数平均值更接近于真实值。

46.动力试验与静力试验相比，有一些特殊的规律性：

（1）引起结构振动的动荷载是随时间而改变的；

（2）结构在动荷载作用下的反应与结构本身的动力特性有密切关系（3）动荷载所产生的动力效应有时远远大于其相应的静力效应，可能使结构遭受严重破坏。

47.动荷载的特性包括作用力的大小、方向、频率及其作用规律等。

48.动荷载参数的测定：

直接测定法、间接测定法、比较测定法。

49.直接测定法：

是通过测定动荷载本身参数以确定其特性。

50.间接测定法：

是把要测定动力的机器安装在有足够弹性变形的专用结构上，结构下面为刚性支座。

51.比较测定法：

是通过比较振源的承载结构（楼板、框架或基础）在已知动荷载作用下的振动情况和待测振源作用下的振动情况，进而得出动荷载的特性数据。

52.结构的动力特性试验：

结构的动力特性包括结构的自振频率、阻尼比、振型等参数。

这些参数决定于结构的形式、刚度、质量分布、材料特性及构造连接等因素，而与外载无关。

结构的动力特性是进行结构抗震计算、解决结构共振问题及诊断结构累积损伤的基本依据，因而结构动力特性参数的测试是动力特性试验的最基本内容。

53.结构动力特性试验：

自由振动法，共振法，脉动法。

54.脉动法对仪器的要求：

（1）应注意下限频率

（2）要求高灵敏度的传感器，（3）要有足够数量的传感器及相应的放大记录设备。

55.脉动法传感器布置的原则：

（1）找好中心位置布置平移振动测点，

（2）在建筑物的两侧布置扭转振动测点（3）在结构突变处布置测点（4）在特殊部位处布置测点。

56.结构动力反应试验：

是测定结构的振动参数及性状。

57.强震观测：

地震发生时，特别是发生强地震时，以仪器为手段记录地面运动过程和工程结构的动力反应的工作称为强震观测。

58.试验模型的要求：

（1）模型结构应与原型结构几何相似

（2）应采用与实际结构性能相近的材料制作模型（工程中最常见的结构类型主要为混凝土结构、钢结构、砌体结构和由这几种结构相组合而成的组合结构），（3）振动台试验模型制作工艺应严格要求。

59.加载过程：

可选择一次性加载和多次加载。

60.结构风洞试验模型可分为钝体模型和气弹模型两种。

钝体模型注意用于研究风荷载作用下，结构表面各个位置的风压，气弹模型则主要用于研究风致振动以及相关的空气动力学现象。

61.结构疲劳试验：

结构物或构件在重复荷载作用下达到破坏时的应力比静力强度要低得多，这种现象称为疲劳。

62.振动按其特性可以分为确定性振动和随机振动两大类。

确定性振动是按确定规律变化的运动，确定性振动又包括简谐振动、复杂周期振动、非周期振动等形式。

63.随机数据的分析包括：

（1）原始信号的处理

（2）模数转换（3）数据预处理（4）数据检测（5）数据分析

64.数据预处理的目的：

（1）确定经过量化后的数字量与被测参量单位之间的换算关系，即校正数据的物理单位；

（2）进行中心化处理，即将原始数据减去平均值的处理，以便简化计算公式（3）消除趋势项，趋势项是指样本记录周期大于记录长度的频率成分，它可能是由于仪器的零点漂移或测试系统引起的，或者是变化缓慢的误差等。

65.结构检测：

是为评定结构的工程质量或鉴定既有结构的性能等所实施的检测工作。

66.检测要求：

检测时应做到以下几点：

（1）测试方法必须符合国家有关的规范标准要求，测试单位必须具备资质，测试人员必须取得上岗证书。

（2）测试仪器必须标准，应确保所使用的仪器设备在检定或校准周期内，并处于正常状态，其精度应满足检测项目的要求。

（3）被测构件的抽取、测试手段的确定、测试数据的处理要有科学性，切忌头脑里先有结论而把检测作为证明来对待。

（4）检测的原始记录，应记录在专用记录纸上，数据准确，字迹清晰，信息完整，不得追记、涂改，如有笔误，应进行杠改。

当采用自动记录时，应符合有关要求。

原始记录必须由检测及记录人员签字。

（5）现场取样的试件或试样应予以标识并妥善保存。

当发现检测数据数量不足或检测数据出现异常情况时，应补充检测。

+6）建筑结构现场检测工作结束后，应及时修补因检测造成的结构或构件局部的损伤。

67.混凝土强度检测可采用回弹法、钻芯法、超声法、超声回弹综合法、后装拔出法。

68.混凝土强度检测应注意；150

69.回弹法检测注意的几个问题：

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70.超声法：

超声法利用混凝土的抗压强度fcu与超声波在混凝土中的传播参数之间的相关关系检测混凝土的强度。

71.超声回弹综合法的优点：

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72.裂缝检测：

（1）浅裂缝检测可用平测法或斜测法进行检测；

（2）深裂缝检测可用钻孔探测。

73.内部缺陷的检测：

超声检测混凝土内部的不密实区域或空洞是根据各测点的声速、波幅或频率值的相对变化，确定异常测点的坐标位置，从而判定缺陷的范围。

74.砌筑砂浆的检测方法：

推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法。

75.砌体强度的检测方法：

扁顶法、原位轴压法、原位单剪法、原位单砖双剪法、

76.钢材裂纹可用观察法和渗透法来检测。

77.钢材强度的检测方法：

可采用表面硬度法检测。

78.超声探伤法工作原理：

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79.磁粉与射线探伤：

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80.射线探伤有x射线探伤和γ射线探伤两种。