土木工程結構複習試題
土木工程結構複習試題
第1、2章複習要點
一、填空題
1、按實驗目的可將結構試驗分為，生產鑑定 性試驗 和 科學研究 性試驗
2、載入制度指的是試驗進行期間荷載與時間的關係。
3、結構試驗中，試件的就位形式主要有正位試驗、臥位試驗、反位試驗。
4、重力載入就是將物體本身的重力 施加於結構上作為荷載。
5、資料採集系統的硬體由三個部分組成：感測器部分、資料採集部和計算機部分。
二、名詞解釋
喪失承載力、承載力極限標誌。
答：構件承載力達到極限狀態，稱為喪失承載力；當構件喪失承載能力時，由於受力形式不同，呈現不同的破壞形態，稱為承載力極限標誌。
三、判斷題
1、結構靜力試驗時載入分級是為了控制載入速度．（ √ ）
2、研究結構在荷載作用下的彈性、彈塑性直至破壞各階段全過程的工作效能，應取強度模型進行試驗（ √ ）。
3、移動荷載作用下結構所產生的動撓度往往比靜撓度小。(× )
4、結構靜力試驗時，安裝在結構上的儀表，要求剛度小，不影響被測結構的工作效能。 ( √ )
5、測量結構振動時，安裝在結構上的振動感測器的質量應儘可能小，才能不影響結構的振動特性。（ √ ）
6 、混凝土構件開裂時，裂縫附近的應變計讀數會突然增加。(× )
7、在結構試驗中，不可以利用荷載和結構的對稱性減少測點數量。( × )
8、用拔出法測定混凝土強度等級是一種非破損檢測方法。( × )
9、一般的電阻應變片的靈敏係數比電阻絲的靈敏係數來得小(√ )
10、試驗證明，超聲回彈綜合法的測量精度優於超聲或回彈的單一方法。( √ )
四、簡答題
1．簡述生產檢驗性試驗與科學研究性試驗各自的試驗目的？
答：（1）生產檢驗性試驗以直接生產為目的。它以實際建築物或結構構件為試驗檢驗物件，經過試驗對試驗物件或以試驗物件為代表的一批構件做出技術結論。
（2）科學研究性試驗的目的是驗證結構計算的各種假定、發展新的設計理論、改進設計計算方法、修改和制定各種規範，為發展和推廣新結構、新材料和新工藝提供理論和試驗的依據。
2．按照試驗的目的、物件、荷載性質和荷載持續時間分類，可將建築結構試驗分別分為哪幾類？ 答：按照試驗的目的、物件、荷載性質和荷載持續時間分類，可將建築結構試驗分別分為生產檢驗性試驗與科學研究性試驗；真型試驗與模型試驗；靜力試驗與動力試驗；短期荷載試驗與長期荷載試驗。
3.結構試驗的分類有哪些？
答：
按試驗物件：真型試驗、模型試驗；
按荷載性質：靜力試驗、動力試驗；
按試驗時間：短期試驗、長期荷驗；
按試驗場合：試驗室試驗、現場試驗；
按破壞程度：破壞性試驗與非破壞性試驗
按試驗目的：研究性試驗和鑑定性試驗
5．為什麼說“液壓載入在建築結構試驗中是理想的載入方法之一”？
答：液壓載入在建築結構試驗中是理想的載入方法之一，它不但可以對建築結構物施加靜荷載，也可施加動荷載。液壓載入的原理清晰，載入裝置操作簡單方便、安全可靠，能產生較大的荷載，而且荷載容易控制準確穩定，並能實現多點同步載入，是目前建築結構試驗應用最廣技術先進的載入方法之一。
6．土木工程結構試驗的任務是什麼？
答：土木工程結構試驗的任務是在結構或試驗物件上，以 儀器裝置為工具，利用各種實驗技術為手段，在荷載或其 它因素作用下，透過測試與結構工作效能有關的各種引數 後進行分析，從而對結構的工作效能作出評價，對結構的 承載能力作出正確的估計，併為驗證和發展結構的計算理 論提供可靠的依據。
7．荷載傳遞裝置的功能是什麼？列出兩種常用的荷載傳遞裝置。
答：荷載傳遞裝置的功能是將載入裝置產生的作用力按試驗荷載圖式的要求正確地傳遞到試驗結構上，有時在荷載傳遞過程中還具有荷載放大、荷載分配和荷載作用形式轉換的功能。常用的荷載傳遞裝置有槓桿、臥梁和分配梁。
8．試件支承裝置的作用和重要性如何？試件支承裝置包括哪些？
答：試件的支承裝置是實現試驗結構力邊界條件及位移邊界條件關鍵的試驗裝置之一，因此，在結構試驗中只有正確地使用支撐裝置，才能確保結構試驗的順利進行。試件支承裝置包括支座和支墩。
第3、4章複習要點
一、填空題
1、電阻應變儀橋路總輸出應變等於鄰臂應變相減，對臂應變相加。
2、基本測量橋路有：全橋連線、半橋連線、1/4橋連線。
3、目前國內外較為普遍常用的單向反覆載入方案有 控制作用力和控制位移混合載入法，控制作用力載入等三種方法。
4、構的可靠性鑑定中，兩個方面是指結構或構件的安全性和使用性。
5、根據誤差產生的原因和性質，可以將誤差分為系統誤差、隨機誤差 和 過失誤差。
二、判斷題
1、靜荷載入的方法有：重物載入、機械式載入、氣壓載入、爆炸載入、液壓載入。( Χ)
2、水也可以作為重力載入時的荷載。( √)
3、混凝土構件開裂時，裂縫附近的應變計讀數會突然增加。( Χ )
4、被測物理量的單位變化引起測試系統輸出值變化量的.大小稱為靈敏度，靈敏度的表示方法是：輸出量與被測物理量之比， ( √ )
5、在結構試驗中，不可以利用荷載和結構的對稱性減少測點數量。(Χ )
6、梁彎曲試驗時，安裝撓度測量儀表的表架可以在支墩邊上。(Χ )
7、研究結構在荷載作用下的彈性、彈塑性直至破壞各階段全過程的工作效能，應取強度模型進行試驗。( √ )
8、動力試驗包括振動試驗和疲勞試驗。 (√ )
9、移動荷載作用下結構所產生的動撓度往往比靜撓度小。(Χ )
10、 測量結構振動時，安裝在結構上的振動感測器的質量應儘可能小，才能不影響結構的振動特性。( √ )
三、簡答題
1.應變測量主要有哪幾種方法?
答：應變測量主要有：電阻應變測量方法；手持式應變儀測量方法與振弦式應變數方法。
2．測量技術一般包括哪三個主要部分？
答：測量技術一般包括下面三個主要部分：
1）測試方法；
2）測量儀器儀表；
3）誤差分析。
3．何謂全橋測量？
答：當惠斯頓電橋橋臂上的電阻全部是應變片時，且應變片的靈敏係數全部相等，此時稱之為全橋測量。
4.應變片選用原則？
答：
1）結構材性
均質材料：鋼絲、鋼板、鋼筋用中小片（標距2、3、5、10mm）
2）結構受力
應力梯度大用小片，應力集中用箔式小片，應力變化不大用中大片，單向應力場用單軸片，已知主應力方向的雙向應力場用雙軸片，主應力方向未知的複雜應力場用三、四軸片。
5、簡述電阻應變片的構造？
答：電阻應變片由三部份組成：
1）基底，起到保護及固定敏感柵的作用
2）敏感柵或電阻絲柵，直接感受結構變形並將結構變形轉換為電阻變化
3）引出線，連結到測量橋路上。
6．超聲波檢測混凝土裂縫深度的基本原理是什麼？
答 ：超聲波在混凝土傳播過程中遇到裂縫，將產生反射、折射、繞射等物理現象，使超聲波聲時延長，根據聲時的變化推測裂縫的深度。這就是超聲波檢測混凝土裂縫深度的基本原理。
四、設計與計算
1、在某電測橋路中，電阻應變片的靈敏係數為2.05，應變儀的靈敏係數為2.0，應變儀讀出應 變值為205με，求測試應變值是多少?
解：由電阻應變測試原理可知：
有R／R =Kε=K1ε1
即：2.05×ε=2.0×205
∴ε=200με
第5、6章複習要點
一、填空題
1、工程結構試驗所用試件的尺寸和大小，總體上分為 模型和 原型兩類。
2、結構試驗包括結構試驗目的 、結構試驗設計 、結構試驗準備 、結構試驗實施和結構試驗分析等主要環節。
3、選用儀器儀表必須滿足量測所需的精度 和量程要求。
4、測量儀器的主要技術指標有量程、刻度值、靈敏度、精確度和 滯後等。
5、惠斯頓電橋的連線主要有兩種方法，分別是全橋和半橋。
6、靜力試驗的測量專案不外乎有 結構上的作用 及 結構作用效應。
7、結構試驗中，試件的就位形式主要有正位試驗、臥位試驗、反位試驗。。
8、重力載入就是將物體本身的重力施加於結構上作為荷載。
9、資料採集系統的硬體由三個部分組成：感測器部分、資料採集部和計算機部分。
10、電阻應變儀橋路總輸出應變等於鄰臂應變相減，對臂應變相加。
二、判斷題
1、研究結構在荷載作用下彈性階段的工作效能，應取強度模型進行試驗。(ⅹ )
2、在“鋼筋混凝土結構”及“磚石結構”課程中講到的試驗研究絕大多數是用模型試驗做出來的． (√ )
3、絕大多數試驗都是短期荷載試驗，這種試驗與結構實際工作狀況完全相同(ⅹ )
4、移動荷載作用下結構所產生的動撓度往往比靜撓度小。 ( ⅹ)
5、測量結構振動時，安裝在結構上的振動感測器的質量應儘可能小，才能不影響結構的振動特性。( √ )
6、試驗證明，超聲回彈綜合法的測量精度優於超聲或回彈的單一方法。(√ )
7、混凝土淺裂縫深度的檢測可以採用超聲波單面平測法進行。(√ )
8、用拔出法測定混凝土強度等級是一種非破損檢測方法。( ⅹ )
9、採用超聲穿透波檢測鋼材和焊縫缺陷的方法稱力超聲脈衝穿透法。是一種區域性破損棉測 方法。(ⅹ )
10、一般的電阻應變片的靈敏係數比電阻絲的靈敏係數來得小( √ )
三、簡答題
1．試件設計時為什麼要注意試件形狀？
當從整體結構中取出部分構件單獨進行試驗時，試件設計應注意什麼？
答：試件設計之所以要注意它的形狀，主要是要在試驗時形成和實際工作相一致的應力狀態。在從整體結構中取出部分構件單獨進行試驗時，必須注意其邊界條件的模擬，使其能如實反映該部分結構構件的實際工作狀況。
2．採用模型試驗時，為了保證模型試驗所研究的物理現象與實物試驗的同一現象是相似的，必需考慮哪些問題？
答：採用模型試驗時，為了保證模型試驗所研究的物理現象與實物試驗的同一現象是相似的，下列問題必需考慮：試驗材料如何選擇；試驗引數如何確定；試驗中應該測量哪些量；如何處理試驗結果以及可以推廣到什麼樣的現象上去。
3．在進行結構模型設計時，確定相似條件的方法有哪兩種？
答：確定相似條件的方法有方程式分析法和量綱分析法兩種。
4．什麼是結構試驗的載入制度？它包括哪些內容？為什麼對於不同性質的試驗要求制訂不同的載入制度？
答：結構試驗載入制度是指結構試驗進行期間控制荷載與載入時間的關係。它包括載入速度的快慢、載入時間間歇的長短、分級荷載的大小和載入、解除安裝迴圈的次數等。由於結構構件的承載能力和變形性質與其所受荷載作用的時間特徵有關，因此，對於不同性質的試驗，必須根據試驗的要求制訂不同的載入制度。
5．預載的目的是什麼？
答：預載的目的有以下幾點：
1）使試驗各部位接觸良好，進入正常工作狀態，荷載與變形關係趨於穩定；
2）檢驗全部試驗裝置的可靠性；
3）檢查全部觀測儀表工作是否正常；
4）檢查現場組織工作和人員的工作情況，起演習作用。
6．對於受彎構件，選取測量應變的截面應依據哪些原則？
答：對於受彎構件，需按如下原則選取測量應變的截面：
1）彎矩最大處；2）剪力最大處；3）彎矩與剪力均較大處；4）截面面積突變處；
5）抗彎控制截面（截面較弱且彎矩值較大處）；
6）抗剪控制截面（截面較弱且剪力值較大處）。
7．鋼筋混凝土梁的試驗觀測的主要內容有哪些？
答：鋼筋混凝土梁的試驗觀測的主要內容有：撓度觀測，轉角測量，應變測量，裂縫測量和承載力極限的觀測。
8．鋼筋混凝土梁受拉主筋的應力可用哪兩種方法測量？
答：鋼筋混凝土梁受拉主筋的應力可用兩種方法測量：一種是預埋電阻應變片法，另一種是在混凝土的表面預留孔洞（或稱視窗）。
9．鋼筋混凝土梁的裂縫觀測包括哪些內容？
答：鋼筋混凝土梁的裂縫觀測包括：及時地捕捉到第一條裂縫的出現，並儘可能準確地記錄下此時的荷載值；按載入分級跟蹤描繪裂縫的開展情況，並測出裂縫的寬度。
10．怎樣確定開裂荷載實測值?
答：①如果在規定的荷載持載時間結束後出現裂縫，則將此級荷載定為開裂荷載實測值．②如果在規定的荷載持載時間內出現裂縫．
則將此級荷載與前一級荷載的平均值定為開裂荷載實測值。
③如果沒有及時發現第一條裂縫，可取荷載一撓度曲線上的轉折點(曲線第一彎轉段兩端點切線的交點)的荷載值作為構件的開裂荷載實測值。
11．簡述建築結構試驗中的真值、近似值和誤差三者的關係？
答：真值是物理量本身所固有的，人們對物理量測量的目的就是尋求真值。但是由於測量誤差的存在，真值無法測得，只能用多次測量的算術平均值作為其近似值，測量次數越高，接近程度越高，當測量次數足夠多時，近似值趨於穩定。
12．土木工程結構試驗設計中，試件設計的基本要求是什麼？（7分）
答：試件設計的基本要求是構造一個與實際受力相一致的 應力狀態，當從整體結構中取出部分構件單獨進行試驗時，特別是對在比較複雜的超靜定體系中的構件，必須要注意 其邊界條件的模擬，使其能反映該部分結構構件的實際工 作狀態。
第7、8章複習要點
一、填空題
1、靜力試驗的測量專案不外乎有 結構上的作用及結構作用效應。
2、動力試驗的振源有兩大類：一類是自然振源 ，另一類是人工振源。
3、結構疲勞試驗機主要由控制系統 、脈動發生系統 和 脈動千斤頂 組成 。
4、結構自振特性主要包括 自振頻率 、阻尼係數 和振型三個引數。
5、測量系統一般由 感受、放大和 顯示記錄三個基本部分組成。
6、氣壓載入有兩種：一種是正壓載入 ，另一種是負壓載入 。
7、動測試驗使用的儀表，尤其應注意儀表的線性範圍 、頻響特性、相位特性要滿足試驗量測的要求。
8、荷載分級的目的一方面是控制加荷速度另一方面是便於觀察 結構變形 ，為讀取各類試驗資料提供必要的時間。
9、試件的就位形式有正位試驗 、臥位試驗 、反位試驗 、原位試驗。
10、動荷載特性的測定方法包括直接測定法 、比較測定法
二、名詞解釋
1、尺寸效應：反映結構構件和材料強度隨試件尺寸的改變而變化的性質。
2、加荷圖式：是試驗荷載在試件上的佈置形式。
3、幾何相似：就是要求模型與真型結構之間所有對應部分的尺寸成比例。
4、第一相似定理：是彼此相似的物理現象，單值條件相同，其相似準數的數值也相同。
5、等效荷載：是指加在試件上，使試件產生的內力圖形與計算簡圖相近，控制截面的內力值相等的荷載。
三、簡答題
1．結構中遇到的動載一般有哪兩類？振動試驗的目的是什麼？
答：結構中遇到的動載有兩類：振動與移動荷載。振動試驗的目的是測定結構的動力特性、結構的響應及結構的破壞特性等。