建筑結(jié)構(gòu)試驗習題集答案及評分

1、建筑結(jié)構(gòu)試驗習題集答案及評分建筑結(jié)構(gòu)試驗習題集答案及評分標準第一章 結(jié)構(gòu)試驗概論1. B 2. B 3. A 4. C 5.C 6.A 7.D 8.D5. 結(jié)構(gòu)試驗 6. 原型，模型。7 科研性試驗：是驗證結(jié)構(gòu)設計計算的各種假定；通過制定各種設計規(guī)范，發(fā)展新的設計理論，改進設計計算方法；為發(fā)展和推廣新結(jié)構(gòu)、新材料及新工藝提供理論依據(jù)與實踐經(jīng)驗的試驗。8. 在結(jié)構(gòu)物或試驗對象(實物或模型)上,以儀器設備為工具,利用各種試驗技術(shù)為手段,在荷載(重力,機械擾動力地震力,風力.)或其它因素(溫度,變形沉降)作用下,通過測試與結(jié)構(gòu)工作性能有關(guān)的各種參數(shù)(變形,撓度,位移,應變,振幅,頻率),從強度(穩(wěn)定

2、),剛度,開裂性以及結(jié)構(gòu)的破壞形態(tài)等各個方面來判斷結(jié)構(gòu)的實際工作性能（1分）,估計結(jié)構(gòu)的承載能力（1分）,確定結(jié)構(gòu)對使用要求的符合程度（1分）,并用于檢驗和發(fā)展結(jié)果的計算理論（1分）。9. 生產(chǎn)鑒定性試驗一般常用來解決哪些問題？（每條1分）1)綜合鑒定重要工程和建筑物的設計與施工質(zhì)量.2)鑒定預制構(gòu)件的質(zhì)量。3)已建結(jié)構(gòu)可靠性檢驗，推斷和估計結(jié)構(gòu)的剩余壽命。4)工程改建或加固,通過試驗判斷具體結(jié)構(gòu)的實際承載力。5)處理受災結(jié)構(gòu)和工程質(zhì)量事故,通過試驗鑒定,提供技術(shù)依據(jù)。第二章 結(jié)構(gòu)試驗的加載設備和試驗裝置1. B 2. A 3. 流量 4. C 5. 100200mm 6. 起拱 7. 1：6

3、8. 起拱9. 幾何對中是指將構(gòu)件軸線對準作用力的中心線的過程。101）符合結(jié)構(gòu)物的實際使用條件（2分）；2）能檢驗結(jié)構(gòu)物的抗裂抗?jié)B情況（2分）。11. 直接用重物對結(jié)構(gòu)進行加載的優(yōu)缺點是什么？（每條1分）優(yōu)點：取材容易；缺點：1）勞動強度大；2）荷載量易隨溫度、濕度而變化；3）結(jié)構(gòu)破壞時不能自動卸載。第三章 結(jié)構(gòu)試驗的數(shù)據(jù)采集和測量儀器1. D 2. D 3. C 4. D 5. B 6. D 7. C 8. B9. 掃描速度 10. 小 11. 箔式12. 測量儀器的靈敏度是指被測量的單位物理量所引起儀器輸出或顯示裝置示值的大小，即儀器對被測物理量變化的反應能力。13. 量程：儀器可以測量

4、的最大范圍14. 應變計靈敏系數(shù)：單位應變引起應變計的相當電阻變化。15. （1）用傳感器感受各種物理量，并把它轉(zhuǎn)換成電信號。（2分） （2）通過A/D轉(zhuǎn)換，將模擬量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成數(shù)值量的數(shù)據(jù)。（1分）16. （1）開裂。即裂縫發(fā)生的時刻和位置。（2分） （2）度量。即裂縫的寬度和長度。（2分）17. （1）測量儀器不應該影響結(jié)構(gòu)的正常工作，要求儀器自重輕，尺寸小，尤其是對模型結(jié)構(gòu)試驗，還要考慮儀器的附加質(zhì)量和儀器對結(jié)構(gòu)的作用。（1分）（2）測量儀器應具有合適的靈敏度和量程。（1分）（3）測量儀器應安裝使用方便，穩(wěn)定性和重復性好，有較好的抗干擾能力。（1分）（4）測量儀器應價廉耐用，可重復使用，

5、安全可靠，維修容易。（0.5分）（5）測量儀器應盡量要求多功能、多用途，以適應多方面的需要。（0.5分）18. 在電阻應變測量中，可通過下列兩個方法消除溫度影響：1）電阻溫度曲線修正法；2）溫度補償法。（每條2分）19. 1）根據(jù)試驗要求確定標距，在標距兩端粘接兩個腳標；（1分）2）結(jié)構(gòu)變形前，用手持應變儀先測讀一次；（1分）3）結(jié)構(gòu)變形后，再用手持應變儀先測讀；（1分）4）變形前后的讀數(shù)差即為標距兩端的相對位移，由此可計算標距內(nèi)的平均應變。（1分）20. 在電阻應變測量中，常采用溫度補償?shù)姆椒ㄏ郎囟鹊挠绊?，試述溫度補償法的原理？根據(jù)惠斯登電橋推到得：（1分）對上式求微分，利用R/R=K并令

6、R1 =R2 = R3 =R4 =R，可得： （1分）其中： （1分）說明橋路總輸出應變等于鄰臂應變相減，對臂應變相加。 以半橋為例，將工作片和溫度補償片接到鄰臂上，因溫度產(chǎn)生應變大小相等，在上式輸出中被相互抵消，即消除了溫度影響。（1分）21. 為什么百分表應變裝置不適合量測構(gòu)件的彎曲應變。1）百分表測桿和頂桿不能隨構(gòu)件彎曲而彎曲，量測的變形大于實際彎曲應變；（2分）2）構(gòu)件彎曲程度大時，測桿和頂桿接觸點易滑脫。（2分）22. 1）采用拉壓萬能試驗機進行加載(1分)。通過試驗機的上、下夾具將平板鋼試件安裝在試驗機上，用試驗機控制加載量的大小(1分)。F2號電阻應變計1號電阻應變計5502）采

7、用電阻應變計和電阻應變測試系統(tǒng)測量試件在拉力作用下的縱向和橫向應變(1分)，測點布置如圖所示(1分)。3）應變計選用210mm電阻應變計(2分)。4）計算：由試驗機所顯示的拉力F和應變測試系統(tǒng)所測得的應變值e1和e2，按下列式中計算彈性模量和泊松比n。(第2、3式各1分) 第四章 結(jié)構(gòu)試驗設計1. B 2. C 3. B 4. A 5. B 6. D 7. 支座部位斜截面8. 抗裂性 9. 承載力極限狀態(tài) 10. 相同的 11. 墊板 12. 轉(zhuǎn)動13. 載圖式指的是試驗荷載的空間布置。14. 幾何相似是指模型和原型結(jié)構(gòu)之間所有對應部分尺寸成比例。15. 等效荷載：指在它作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的控制

8、截面和控制部位上能產(chǎn)生與原來荷載作用時相同的某一作用效應的荷載。16. 荷載相似：原型和模型在各對應點所受的荷載方向一致，大小成比例。17. 質(zhì)量相似：模型和原型結(jié)構(gòu)對應部分的質(zhì)量成比例。18. （1）試件設計（2）試驗荷載設計（3）試驗觀測設計（4）試驗誤差控制措施（5）試驗安全措施注：答對其中4項得滿分4分。19. （1）按整個試驗的目的要求，確定試驗測試的項目。（2分）（2）按確定的量測項目要求選擇測點位置。（1分）（3）選擇測試儀器和數(shù)據(jù)采集方法。（1分）20. （1）荷載數(shù)值和支座反力。（1分）（2）荷載變形曲線。（1分）（3）鋼筋應力及鋼筋滑移。（1分）（4）裂縫觀測。（1分）21

9、. （1）試件制作誤差，采用試件的實測尺寸進行理論計算。（2）材料性能誤差，要求確定材料強度的試塊和結(jié)構(gòu)試件具有同一性。（3）試件安裝誤差，支座反力作用線、試件就位、荷載作用點位置準確，支座約束條件嚴格與計算假定一致。（4）試驗裝置和試驗加載誤差，精心設計和制作加工試驗裝置。（5）儀器使用和測試方法誤差，嚴格遵照儀器使用操作規(guī)程、掌握正確的測試方法。（6）荷載和量測設備誤差，嚴格遵守相應試驗規(guī)程要求的精度等級和誤差范圍選用加載設備和量測儀表，必要時需進行系統(tǒng)的計量標定。（7）結(jié)構(gòu)試驗方法非標準誤差，應按“國家標準”或“試驗規(guī)程”的要求進行試驗。注：答對其中4項得滿分4分。22. 1）在滿足試驗

10、目的的前提下，宜少不宜多；（1分）2）測點的位置必須有代表性；（1分）3）應布置一定數(shù)量的校核性測點；（1分）4）便于試驗時操作和測讀。（1分）23. 1）試驗數(shù)據(jù)準確（2分）；2）投資?。?分）；3）試驗周期短（1分）。24. 在建筑結(jié)構(gòu)試驗觀測方案設計中，儀器的選擇原則是什么？1）在滿足精度要求前提下，防止盲目追求高精度；（1分）2）量程滿足最大變形和各種被測量的需要；（1分）3）測讀方便、快速、省時；（1分）4）儀器型號、規(guī)格盡量一致。（1分）25. 相似模型試驗與縮尺模型試驗的區(qū)別是什么？相似模型試驗的模型是按照相似理論設計的，要求比較嚴格的相似條件，即要求滿足幾何相似、力學相似和材料

11、相似。而縮尺模型試驗的模型僅僅是原型結(jié)構(gòu)縮小幾何比例尺寸的試驗代表物，不須遵循嚴格的相似條件。26. 根據(jù)相似條件： （4分） （2分）第五章 結(jié)構(gòu)靜力試驗1. B 2. D 3. D 4. D 5. A 6. C 7. 使用荷載試驗，破壞荷載試驗。 8. 預加荷載試驗、使用荷載試驗。9. 12 10. 30 11. 單調(diào)加載是指荷載從“零”開始，一直加到結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞的一次性連續(xù)加載方法。12. （1）可控制加載速度。（1分） （2）便于觀測結(jié)構(gòu)變形隨荷載變化的規(guī)律。（1分） （3）可以了解結(jié)構(gòu)各個階段的工作性能。（1分） （4）分級加卸荷載為加載和觀測提供方便條件。（1分）13. 1）使結(jié)構(gòu)

12、進入正常工作狀態(tài)；2）檢查加載設備和裝置的可靠性；3）檢查觀測儀器的可靠性；4）檢查現(xiàn)場的試驗組織工作和人員情況。（每條1分）14. （1）鋼筋及混凝土應變測點布置圖（兩個圖各3分，共6分）（2）梁撓度測點布置圖（3分）（3）主要儀器設備清單1）加載設備：液壓加載器（含測力儀器）。（1分）2）觀測儀器：位移計、讀數(shù)顯微鏡（或裂縫寬度比對卡）、放大鏡。（1分）3）元器件：25的鋼筋電阻應變計、510的混凝土電阻應變計。（1分）15（1）多孔板均不加載簡圖（4分） （2） （3分） （1分） （3）修正系數(shù)/=0.98 （4分）162f122f82000300200A-AAA1）采用千斤頂和分配梁

13、系統(tǒng)進行加載，荷載作用下在梁三分點處(1分)，具體如圖所示(1分)。2）采用50mm百分表量測梁最大撓度(1分)，測點布置如圖所示(1分)。3）在梁跨中頂面中間布置一片電阻應變計量測混凝土最大壓應變(1分)，在梁底每根鋼筋上跨中位置布置2個電阻應變計量測鋼筋最大拉應變(1分)，測點布置如圖(1分)。混凝土應變計選擇380mm電阻應變計(1分)，鋼筋應變計選擇210mm電阻應變計(1分)，采用電阻應變儀量測(1分)。600 600 600加載架壓力傳感器900 90017. 1）采用千斤頂、分配梁系統(tǒng)進行加載（1分），加載點位于梁跨度三分點處，使梁中間段處于純彎狀態(tài)（1分），整個加載系統(tǒng)如圖（1

14、分）。2）采用5塊50mm量程百分表量測梁在荷載作用下的撓度（1分），跨中布置一塊測梁最大撓度（1分），支座各布置一塊測支座沉降（1分），另外兩塊分別布置在1/4跨，測點布置如圖（1分）。3）在梁跨中兩個側(cè)面分別布置5個電阻應變計，量測截面不同高度處的應變，根據(jù)各測點應變測試數(shù)據(jù)驗證平截面假定（1分），測點布置如圖（2分）。電阻應變計選用380mm電阻應變計（1分），用電阻應變儀測量各測點應變（1分）。2f12700 600 700 300200A-AAA600 600 600加載架墊板支墩分配梁壓力傳感器架電阻應變計450 450 450 450百分表第六章 結(jié)構(gòu)動力試驗1. A 2. B

15、3. 最大部位 4. 往往 5. 自由振動法6. 結(jié)構(gòu)動力特性試驗是指結(jié)構(gòu)受動力荷載激勵時，在結(jié)構(gòu)自由振動或強迫振動情況下量測結(jié)構(gòu)自身所固有的動力性能的試驗。7. （1）可以避免和防止荷載所產(chǎn)生的干擾頻率與結(jié)構(gòu)產(chǎn)生共振或迫振現(xiàn)象。（2分）（2）已建建筑通過試驗測定后，可以采取相應的措施進行防振和消振。（2分）8. （1）結(jié)構(gòu)構(gòu)件疲勞抗裂性能。（1分）（2）裂縫寬度及發(fā)展情況。（1分）（3）結(jié)構(gòu)構(gòu)件最大撓度及變化幅度。（1分）（4）結(jié)構(gòu)構(gòu)件疲勞極限強度。（1分）9. 1）自由振動法（2分）；2）強迫振動法（1分）；3）環(huán)境隨機振動法（1分）。10. 1）結(jié)構(gòu)在動荷載作用下的動態(tài)參數(shù)有振幅、頻率、

16、速度、加速度等；（2分）2）采用位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器和電阻應變計量測。（2分）第七章 結(jié)構(gòu)抗震試驗1. B 2. 85% 3. 第一頻率 4. 彈塑性，塑性。5 延性系數(shù)是指在低周反復加載試驗所得的骨架曲線上，結(jié)構(gòu)破壞時的極限變形與屈服時的屈服變形之比。6. 骨架曲線：在低周反復加載試驗所的荷載-變形滯回曲線中，取所有每一級荷載第一次循環(huán)的峰點連接的包絡線。7. 在結(jié)構(gòu)抗震試驗中，低周反復加載試驗的優(yōu)、缺點有哪些？優(yōu)點是在試驗過程中可以隨時停下來觀測試件的開裂和破壞狀態(tài)，檢驗校核試驗數(shù)據(jù)和儀器工作情況，并可根據(jù)試驗需要改變加載歷程。（2分）缺點：1）試驗加載歷程與實際地震作用無

17、關(guān)；（1分） 2）加載周期長，不能反映實際地震作用時應變速率的影響。（1分）第八章 非破損檢測技術(shù)1. D 2. B 3. C 4. C 5. C 6. 異常點 7. 扁頂法 8. 802 9. 802 10. 低 11. 低12. 非破損檢測技術(shù)：是在不破壞（或微破損）結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)、不影響結(jié)構(gòu)整體工作性能和不危及結(jié)構(gòu)安全的情況下，利用和依據(jù)物理學的力、聲、電、磁和射線等的原理、技術(shù)和方法，測定與結(jié)構(gòu)材料性能有關(guān)的各種物理量，并依此推定結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料強度和檢測內(nèi)部缺陷的一種測試技術(shù)13. （1）回彈儀測試角度。（1分）（2）混凝土不同澆筑面。（1分）（3）齡期和碳化。（1分）（4）養(yǎng)護方

18、法和溫度。（1分）14. （1）砌體工程現(xiàn)場檢測技術(shù)標準（GB50315-2000）。（1分）（2）檢測砌體結(jié)構(gòu)材料強度從而確定砌體強度的間接檢測方式。（1.5分）（3）可反映砌筑工藝對砌體強度影響的直接檢測方式。（1.5分）15. （1）回彈法方便、快捷，適用于大范圍檢測，但要求混凝土內(nèi)外質(zhì)量一致，精度相對低。（2分）（2）鉆芯法直觀、精度高，同時可反映混凝土內(nèi)部質(zhì)量情況，但對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件有破損，不適于大范圍檢測。（2分）16. 為什么超聲回彈綜合法的測量精度優(yōu)于超聲或回彈的單一方法？1）內(nèi)外結(jié)合，量測精度高；（2分）2）濕度、碳化等因素的影響相互抵消，提高了量測精度。（2分）17. 將超聲波檢測儀的發(fā)射換能器和接受換能器對稱地布置在以裂縫為軸線的兩側(cè)，其距離為L，測量超聲波傳播的聲時t1（1分）。再將換能器以相同的距離布置在裂縫同一側(cè)的完好混凝土表面，測得相應的聲時值t0（1分），由此測量數(shù)據(jù)可計算出裂縫深度d。 （1分）L18.序號12345678