结构试验学习问答题.docx
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结构试验学习问答题
《结构试验》简答题
1、本次实验中，百分表主要用于测量什么参数？
画出钢梁试验时百分表的布置图？
跨中挠度如何换算？
试验指导书P12
百分表测量参数：
位移
钢梁试验时百分表的布置图：
试验指导书P12
跨中挠度换算：
2、本次实验中，使用的百分表量程是多少？
精度是多少？
如何读数？
百分表量程：
30mm
百分表精度：
0.01mm
百分表读数：
小表1格1mm
大表1圈1mm，1格0.01mm，指针转一整圈为1mm。
3、结构非破损检测的定义？
主要用于哪些方面？
P108
定义：
在不破坏（或微破损）结构构件材料内部结构、不影响结构整体工作性能和不危及结构安全的情况下，利用和依据物理学的力、声、电、磁和射线等原理、技术和方法，测定与结构材料性能有关的各种物理量，并以此推定结构构件材料强度和内部缺陷的一种测试技术。
用途：
①评定结构构件的质量，特别是用以评定新建结构工程的混凝土施工质量，是工程验收的依据。
评定有争议结构构件的质量性能，为处理工程事故、进行结构加固，提供正确数据。
②诊断已建结构构件的承载力和耐久性，评定已建结构的可靠度和估算剩余寿命。
③加强施工管理，控制施工进度。
4、结构非破损检测的优点？
主要用于哪些方面？
P108
学校实验中心大楼主要用了哪些非破损检测？
优点：
直接在结构构件上进行全面检测，可以比较真实地反映构件材料的实际强度，可以在不破坏结构和不影响建筑物使用性能的条件下，检测结构内部有关材料质量的信息。
用途：
①评定结构构件的质量，特别是用以评定新建结构工程的混凝土施工质量，是工程验收的依据。
评定有争议结构构件的质量性能，为处理工程事故、进行结构加固，提供正确数据。
②诊断已建结构构件的承载力和耐久性，评定已建结构的可靠度和估算剩余寿命。
③加强施工管理，控制施工进度。
学校实验中心大楼非破损检测，主要有回弹法、钻芯法。
5、混凝土强度的非破损检测方法有哪些？
P108-125学校实验中心大楼主要用了其中的哪两种方法进行混凝土强度的非破损检测？
检测方法：
回弹法、钻芯法、拔出法、超声法、超声回弹综合法。
学校实验中心大楼采用：
回弹法、钻芯法进行混凝土强度的非破损检测。
6、回弹法的基本工作原理？
P109误差在多少？
工作原理；（结合P109图6.1：
使用回弹仪的弹击弹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，并测得重锤反弹距离L/。
回弹值N，按照公式（6.1）计算：
混凝土强度与回弹值之间，按照公式（6.2）计算：
回弹法误差：
在±15%以内在历届国际非破损检测会议上，均得到肯定和推荐。
7、回弹法检测混凝土强度，如何确定测区数量？
一个回弹区的尺寸是多少？
P109-110
试验指导书P14-18，本次实验中，你所回弹的混凝土梁上，测区数量取了多少？
测区数量确定方法：
按批进行检测的构件，抽检数量不得少于同批构件总数的30%。
每个结构或构件的测区数目不少于10个。
回弹区尺寸：
不宜大于200mm×200mm
8、回弹法检测混凝土强度，一个回弹区的尺寸是多少？
一个回弹区要回弹多少次？
对回弹点布置有什么要求？
P109-110试验指导书P14-18
回弹区尺寸：
不宜大于200mm×200mm
一个回弹区回弹次数：
16点
回弹点布置要求：
测区内的16个测点宜均匀分布，同一测点只允许弹击一次，测点不应在气孔或外露石子上，相邻两测点的净距一般不小于20mm～30mm。
9、回弹法检测混凝土强度时，为什么弹击杆一定要垂直于混凝土表面？
回弹仪的读数含义是什么？
单位？
P109-110
原因：
根据回弹仪的基本工作原理，与回弹量有关，进而与混凝土强度有关。
回弹仪的读数：
回弹量N
读数单位：
Mpa
10、混凝土的强度越高，回弹值R是越大还是越小？
为什么要记录回弹时的角度？
P109-110
本次实验中，你所回弹的混凝土梁，回弹角度是多少？
混凝土的强度越高，表面硬度越大，回弹值N也越大。
原因：
根据回弹仪的基本工作原理，与回弹量有关，进而与混凝土强度有关。
《结构试验》课程实验指导书：
P27“附录C 非水平状态检测时的回弹值修正值”。
11、混凝土的强度越高，回弹值R是越大还是越小？
为什么要记录回弹时的位置是侧面、底面、还是正面？
是侧面需要修正，还是正面、底面需要修正？
P109-110
本次实验中，你所回弹的混凝土梁，回弹时的位置是侧面、还是底面、正面？
混凝土的强度越高，表面硬度越大，回弹值R也越大。
原因：
根据回弹仪的基本工作原理，与回弹量有关，进而与混凝土强度有关，不同表面混凝土的密实度不同。
侧面不需要修正，正面、底面需要修正。
《结构试验》课程实验指导书；P28“附录D 不同浇筑面的回弹值修正值”。
12、为何要检测碳化深度？
本次实验中，碳化深度用什么方法检测？
P110
检测原因：
混凝土受到空气中的CO2作用，一部分Ca（OH）2逐渐形成CaCO3，使混凝土变硬，因而在老的混凝土结构中测试的回弹值偏高，应给予修正。
检测方法：
本次实验中，碳化深度用酚酞溶液检测。
13、简述碳化深度检测过程？
P110
本次实验中，你所回弹的混凝土梁检测的碳化深度是多少？
检测过程：
①酚酞溶液配置：
1.0%酚酞溶液测定=1.0g酚酞（市购）+100g酒精
②将溶液滴在敲开的混凝土口子上，测量溶液变色的深度。
③判别混凝土颜色变化：
变色（红色），未碳化；
不变色，已碳化。
④量测碳化深度
14、根据回弹值，可以查混凝土构件的强度，问常用回弹测强曲线有几类？
试验时你所用的是哪一类测强曲线？
P111
常用回弹测强曲线：
专用测强曲线、地区测强曲线、统一测强曲线
你所用的测强曲线：
《结构试验》课程实验指导书P18，采用统一测强曲线。
15、什么情况下使用钻芯法检测混凝土强度？
一个构件上至少取几个试件？
P115-116
下列情况使用钻芯法：
①抗压强度有怀疑、或混凝土施工质量问题时；
②遭受灾害、或混凝土使用多年时；
③给出回弹法、或超声回弹综合法的测量修正系数。
一个构件上试件数量：
不应少于3个，最少2个。
16、钻芯法检测混凝土强时的取芯位置？
一个构件上至少取几个试件？
取芯试件尺寸要求？
实验室抗压用芯样有什么要求？
P115-116
取芯位置：
结构或构件受力较小的地方，应避开主筋、预埋件和管线位置。
试件数量：
不应少于3个，最少2个。
取芯试件尺寸要求：
不宜小于骨料最大粒径的3倍，不得小于2倍；
不得含有钢筋；
一般直径为100mm、或150mm圆柱体，高度为直径的1~2倍。
实验室抗压用芯样加工要求：
尺寸和外观质量，符合规范要求。
直径为100mm、或150mm，高径比1：
1圆柱体。
17、拔出法检测混凝土强度的工作原理？
分哪两种类型？
P117-119
工作原理：
采用拔出仪器检测锚固件从硬化混凝土中的极限拔出力F；
根据预先建立的拔出力与混凝土强度之间的相互关系，公式（6.2）；
推算混凝土的抗压强度。
拔出法类型：
拔出法、后装拔出法
18、简述非金属超声探测仪检测混凝土质量的原理？
混凝土超声仪系统主要工作部件有哪些？
P119-121
工作原理：
当混凝土中存在缺陷或损伤时，超声波通过缺陷时产生绕射，使传播速度降低、传播时间增加。
通过比较完好混凝土中不同部位声时值，可以检测混凝土中是否存在缺陷或损伤。
超声仪主要包括：
超生波的发生——传递——接收——放大——时间测量、波形显示
19、实验中，非金属超声探测仪检测混凝土质量所得的检测数据，如何进行缺陷判断？
如果声时变化很小，混凝土有无缺陷？
P122-123，
本次实验中，你所检测的混凝土梁有无缺陷？
缺陷判断：
根据声时变化，判别有无缺陷。
如把各测点得到的声时，按照升序排列：
t1≤t2≤t3≤….≤...
将排在后面明显变大的数据tn、tn+1，视为可疑数据，
计算异常情况判定值，做进一步判断。
如果声时变化很小：
判断混凝土无缺陷。
20、混凝土内钢筋位置检测方法？
工作原理？
P125
检测方法：
钢筋位置检测仪（磁感仪）。
工作原理：
利用电磁感应原理。
21、生产鉴定性试验中的试件数量如何确定，举例说明？
P8
根据相应的规程规范确定。
如：
回弹法检测混凝土强度：
对于按批进行检测的构件，抽检数量不得少于同批构件总数的30%。
每个结构或构件的测区数目不少于10个。
桩静荷载试验：
1%，至少3个。
22、科研性试验的试件数量如何确定？
有哪两种常用方法？
P8-9
研究砖砌体抗剪强度与砌体截面、砂浆强度、垂直应力有关，与砌体截面、砂浆强度、垂直应力的大小（水平数）有关，问进行全面试验法需要的试件数量是多少？
确定方法：
根据试验的目的、需要测试参数的多少确定。
常用方法：
①全面试验法，需要的试验次数mn
②正交试验设计法，需要编制正交表格，确定试件数量。
砖砌体抗剪强度因子数n=3，水平数m=2
进行全面试验法需要的试件数量：
23、结构实验试件形状的选择要求？
结构实验试件形状的选择要求：
实现受力条件和边界条件的模拟。
P6-7
24、结构实验的荷载设计要求？
结构试件的荷载设计要求：
构造一个与实际受力（主要受力）相一致的应力状态；满足结构与受力的边界条件；实现试验的破坏特征、试验的加载条件。
25、按照试验荷载与试件之间相互位置的不同，结构试验分为哪几种形式？
什么是正位试验，举例说明？
P9-10
结构试验分为：
正位试验、卧位试验、反位试验、原位试验等形式。
正位试验：
受压区在上、受拉区在下，结构自重与所受外荷载在同一垂直平面内，优先采用。
如：
实验室钢梁试验、桩静荷载试验、动测试验等。
26、按照试验荷载与试件之间相互位置的不同，结构试验分为哪几种形式？
什么是卧位试验，举例说明？
P9-10
结构试验分为：
正位试验、卧位试验、反位试验、原位试验等形式。
卧位试验：
结构自重与所受外荷载不在同一平面内，相互垂直。
一般在构件尺寸较大、自重较大，不方便吊装运输和测量时采用。
如图1.3吊车梁成对卧位试验。
27、按照试验荷载与试件之间相互位置的不同，结构试验分为那几种形式？
哪些试验均采用原位试验？
P9-10
结构试验分为：
正位试验、卧位试验、反位试验、原位试验等形式。
对已建结构进行现场试验时，均采用原位试验。
如：
28、结构静荷载试验的加载程序设计，主要包括哪些内容？
P11图1.5
静荷载试验加载程序设计：
预加载量与卸载
标准荷载（极限荷载）量与卸载
破坏荷载量
29、结构静荷载试验时，为何要分级加载、预加载，举例说明？
P11-12
分级加载：
控制加载速度，便于观察结构变形，为读取各类数据提供必要的时间。
预加载：
使试件各部分良好接触，进入正常工作状态。
检测试验装置、仪器仪表等是否能够正常工作。
如：
实验室钢梁试验、桩静荷载试验等。
30、结构静荷载试验时，分级加载为何有加载持续时间的要求，举例说明？
P12
目的：
为了使结构在荷载作用下的变形得到充分发挥和达到基本稳定，同时观察试件在荷载作用时的各种变形，每级加载后需要持续一定的时间。
加荷持续时间的一般要求：
（1）对于钢结构，一般不少于10分钟。
（2）对于钢筋混凝土结构，一般不少于15分钟。
（3）标准荷载（极限荷载），一般不少于30分钟。
（4）对检验性试验：
（5）对新混凝土构件：
31、结构静荷载试验测点的选择与布置要求？
P13
本次实验中，要得到钢梁跨中挠度值，试验时测点是如何布置的？
试验指导书P12
①满足试验要求为目的，宜少不宜多；
②测点的位置要有一定的代表性；
③应布置一定量的校核性测点（受力明确的部位）；
④测点的布置应便于试验时操作和测读。
32、结构静荷载试验仪器的选择要求？
P14
本次型钢梁受弯试验中，用到了哪些试验仪器？
试验指导书P11-12
①量测仪器应满足试验所需的精度和量程要求；
②仪表的类型（电测、机械）的选用应根据试验条件确定，测读方便、省时；
③量测仪器的型号规格应尽可能一致。
33、相似模型要求满足比较严格的相似条件，以保证“试验过程与试验结果相似”，问相似条件有哪些？
P16-18举例说明结构工程常用的相似模型？
相似条件：
几何相似、材料相似、物理相似、力学相似、时间相似、边界条件相似、初始条件相似等。
结构工程常用的相似模型：
风洞试验模型、结构振动台试验模型。
34、几何相似——长度相似常数的含义，举例说明？
P17-18
结构模型和真型几何相似，模型和真型之间所有对应部分的尺寸成比例，它们的比例称为长度相似常数。
35、质量相似——质量相似常数的含义，举例说明？
P17-18
要求结构的质量分布相似，即模型和真型对应部分的质量成比例——质量相似常数。
36、时间相似的含义？
P17-18
在动力问题中，要求模型和真型的速度、加速度在对应的时刻成正比，与其对应的时间也成正比。
37、什么是相似条件，以牛顿第二定律为例题说明？
P17-18
两个相似现象中，相似常数都不是任意选取的，它们之间存在着一定的对应关系。
如牛顿第二定律中存在公式（2.21）要求。
38、常用相似模型采用的材料种类有哪些，举例说明？
P25-27
相似模型材料种类：
弹性模型材料、强度模型材料。
如弹性模型材料：
金属材料、有机玻璃、塑料、石膏等。
如强度模型材料：
水泥砂浆、微粒混凝土、环氧微粒混凝土等。
39、何时采用弹性模型？
对弹性模型的性能要求？
弹性模型材料的种类？
P25-26
弹性模型：
主要用于研究原型在弹性阶段的应力状态和动力特性。
性能要求：
模型材料性能尽可能满足一般弹性理论的基本假定——材料匀质、各向同性、应力与应变成线形关系、有固定的泊松比。
弹性模型材料种类：
金属（一般钢材、铜和铝合金等）、塑料、有机玻璃、石膏等。
40、何时采用强度模型？
对强度模型的性能要求？
强度模型材料的种类？
P25-26
强度模型；主要用于研究结构的极限承载力和极限变形能力。
性能要求：
模型材料与原型材料相似或相同。
强度模型材料种类：
水泥砂浆、微粒混凝土、环氧微粒混凝土。
41、结构试验荷载绝大多数采用模拟荷载，简述模拟荷载的种类？
P28-31
常用模拟荷载种类；重物、气压、机械机具、液压、动力激振以及与它们相匹配的各种试验装置等。
42、结构试验时，常采用重物加载，举例、并说明其特点？
P29
重物加载特点：
取材容易（铁块、砖水、砂、石、土等），加载设备简单，荷载稳定，应用较广，但劳动强度大，安全性较差。
43、结构试验时，常采用液压加载，举例、并说明其特点？
P30-31
液压加载特点：
输出力大，操作安全方便，与计算机连接可实现自动控制，是目前结构试验中应用较为普遍的一种加载方法。
举例：
千斤顶
结构实验室的长柱试验机500t、短柱试验机200t等。
44、结构试验时，常采用液压加载，简述千斤顶的工作原理，举例说明？
P30-31
手动油泵——工作油缸推动工作活塞上升，试件加压——卸载时，卸油阀打开。
P30图3.7
45、简述电液伺服液压系统工作原理、或主要组成部分？
P93
本次型钢梁受弯试验中，加载系统是否采用了电液伺服液压系统？
试验指导书P11-12
电液伺服加载器由加载器、控制系统和液压源组成。
可将力、位移、速度、加速度等物理量直接作为控制参数。
由于它能较精确地模拟试件所受外力，产生真实的试验状态，所以在近代试验加载技术中被用于模拟各种振动荷载，特别是地震荷载。
46、液压加载器需要通过加载装置对结构施加荷载，常用的加载装置有哪二大类？
P32，
本次型钢梁受弯试验中，对钢梁进行加载，采用的是什么形式的加载架？
试验指导书P11-12
常用加载装置：
反力墙加载、反力架加载。
本次实验中对钢梁进行加载采用：
反力架加载
47、简述电阻应变计的工作原理？
并用公式表达。
P35-36
如果把电阻丝牢牢地贴在试件的测点上，则电阻丝电阻值的相对变化，与测点的应变成线性关系。
因此，只要测得电阻丝电阻值的相对变化，就可以得到测点的应变变化。
公式表达：
明确：
电阻应变计测出的应变值是标距范围内的平均应变。
48、简述电阻应变计的组成？
P35-36
栅状应变计一般包括：
敏感栅、基底与覆盖层、黏结剂、引线四部分。
敏感栅是主要部分，由金属丝、或金属箔制成，通过黏结剂固定于基底与覆盖层之间，由引线引出，基底与覆盖层，对敏感栅起固定、保护和绝缘的作用。
49、本次实验中，市购电阻应变片的规格？
P36
灵敏度系数：
一般为2
电阻值：
120欧姆左右
标距：
20~120mm
50、简述静态电阻应变仪的工作原理？
画出惠斯登电桥的电路图、并用公式表达。
P37
工作原理：
利用内部的惠斯登电桥，将应变计产生的电阻变化量△R转换为电压（或电流）信号，经静态应变仪内部电路的放大、检波等功能，最后转换为应变量显示出来。
惠斯登电桥的电路图：
公式表达：
51、什么是静态电阻应变仪的温度补偿技术？
常用温度补偿技术有哪两种？
P38
本次型钢梁受弯试验中，是否采用了温度补偿技术、属于哪种类型？
试验指导书P7-8
消除应变计的温度效应影响的措施，称为温度补偿技术。
种类：
贴温度补偿片补偿应变计的温度效应、工作片互补的温度效应补偿。
52、贴温度补偿片补偿应变计的温度效应，桥路如何接？
应变仪读数与实际应变之间的关系？
P38
工作片R1：
贴在试件的测点上，感受机械应变，感受温度应变。
温度补偿片R2：
贴在材料相同、但不受力的试块上，并与试件放在一起，与R1感受相同温度应变场，但不受机械应变力。
由于工作片R1、温度补偿片R2处于同一温度场，由温度造成的视应变始终相同。
因此，图3.20中，应变仪读数多少，实际应变就是多少。
53、工作片互补的温度效应补偿，桥路如何接？
应变仪读数与实际应变之间的关系？
P38
工作片R1：
贴在试件测点上。
工作片R：
贴在应变相同、但应变符号相反的试件测点上。
因此，图3.21中，应变仪读数=2×实际应变
54、本次型钢梁受弯试验中，采用半桥（1/4桥）单补时，桥路如何接、应变片如何贴？
实际应变与读数应变之间的关系？
试验指导书P8：
AB接工作片R1、BC接温度补偿片R2。
工作片R1贴在试件的测点上，感受机械应变，感受温度应变。
温度补偿片R2贴在材料相同、但不受力的试块上，并与试件放在一起，与R1感受相同温度应变场，但不感受机械应变力。
应变仪读数=实际应变
55、本次型钢梁受弯试验中，采用半桥互补时，桥路如何接、应变片如何贴？
实际应变与读数应变之间的关系？
试验指导书P8：
AB接工作片R1、BC接工作片R2。
工作片R1贴在试件测点上，工作片R2贴在应变相同、但与R1应变符号相反的同一试件测点上。
应变仪读数=2×实际应变
56、本次实验中，静态电阻应变仪采用全桥单补，桥路如何接、应变片如何贴？
实际应变与读数应变之间的关系？
实验指导书P8
试验指导书P8：
AB接工作片R1、BC接温度补偿片R2
AD接工作片R3、DC接温度补偿片R4
工作片R1、R3贴在试件相同变形的测点上，感受机械应变，感受温度应变。
温度补偿片R2、R4贴在材料相同、但不受力的试块上，并与试件放在一起，与R1、R3感受相同温度应变场，但不感受机械应变力。
应变仪读数=2×实际应变
57、本次实验中，静态电阻应变仪采用全桥互补，桥路如何接、应变片如何贴？
实际应变与读数应变之间的关系？
实验指导书P8
试验指导书P8：
AB接工作片R1、BC接工作片R2；
AD接工作片R3、DC接工作片R4
工作片R1、R3贴在试件测点上；
工作片R2、R4贴在应变相同、但与R1、R3应变符号相反的测点上。
应变仪读数=4×实际应变
58、静态电阻应变仪需要长导线连接量测时，结果为何要修正？
P38-40
本次实验中，检测结果有没有因为导线连接的长度问题而修正？
当被测试件远离应变仪而需要用长导线连接时，长导线的电阻将计入应变计的电阻，因此，结果要修正。
长导线连接使得应变仪的读数比实际应变大，必须修正。
一般当导线长度超过10m时，才考虑修正。
59、什么是误差？
在试验过程中所测量的数据，存在误差的种类有哪些？
P196-197
误差=测量值－真实值
误差种类：
系统误差、偶然误差、过失误差
60、简述在试验过程中系统误差产生的原因，一般处理方法？
P197-198
产生原因：
由某些固定原因造成。
如：
测量方法不完善、近似测量等引起的方法误差；
测量仪器不完善、缺陷引起的工具误差；
测量条件（环境等）引起的条件误差；
仪器使用、调整不到位引起的调整误差；
测量人员主观原因引起的主观误差等。
处理方法：
可以用试验分析的方法，查明产生的原因并测定其数值的大小，或者采用另一种测量方法作对比测量，来减少、或消除系统误差。
62、简述在试验过程中偶然误差产生的原因，一般处理方法？
P198–199：
产生原因：
一些不确定的随机因素造成。
如测量时环境温度、湿度等的变化，测量人员在每次测读时手、眼的不确定性等。
处理方法：
采用数据处理统计方法来解决。
63、简述在试验过程中过失误差产生的原因，一般处理方法？
P198–199：
产生原因：
人为错误造成，如试验人员粗心大意（读错数据、记错数据、计算错误等），不按操作规程办事等。
误差特点：
数据偏差往往会很大，极易被发现。
处理方法：
可以从测量数据中，及时识别、更正或剔除。
64、常用试验结果数据表达的方式有哪些？
表达方式：
表格、图像和函数等。
65、谈谈《结构试验》课程学习的体会！
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