土木工程结构复习试题
第1、2章复习要点
一、填空题
1、按实验目的可将结构试验分为，生产鉴定 性试验 和 科学研究 性试验
2、加载制度指的是试验进行期间荷载与时间的关系。
3、结构试验中，试件的就位形式主要有正位试验、卧位试验、反位试验。
4、重力加载就是将物体本身的重力 施加于结构上作为荷载。
5、数据采集系统的硬件由三个部分组成：传感器部分、数据采集部和计算机部分。
二、名词解释
丧失承载力、承载力极限标志。
答：构件承载力达到极限状态，称为丧失承载力；当构件丧失承载能力时，由于受力形式不同，呈现不同的破坏形态，称为承载力极限标志。
三、判断题
1、结构静力试验时加载分级是为了控制加载速度．（ √ ）
2、研究结构在荷载作用下的弹性、弹塑性直至破坏各阶段全过程的工作性能，应取强度模型进行试验（ √ ）。
3、移动荷载作用下结构所产生的动挠度往往比静挠度小。(× )
4、结构静力试验时，安装在结构上的仪表，要求刚度小，不影响被测结构的工作性能。 ( √ )
5、测量结构振动时，安装在结构上的振动传感器的质量应尽可能小，才能不影响结构的振动特性。（ √ ）
6 、混凝土构件开裂时，裂缝附近的应变计读数会突然增加。(× )
7、在结构试验中，不可以利用荷载和结构的对称性减少测点数量。( × )
8、用拔出法测定混凝土强度等级是一种非破损检测方法。( × )
9、一般的电阻应变片的灵敏系数比电阻丝的灵敏系数来得小(√ )
10、试验证明，超声回弹综合法的测量精度优于超声或回弹的单一方法。( √ )
四、简答题
1．简述生产检验性试验与科学研究性试验各自的试验目的？
答：（1）生产检验性试验以直接生产为目的。它以实际建筑物或结构构件为试验检验对象，经过试验对试验对象或以试验对象为代表的一批构件做出技术结论。
（2）科学研究性试验的目的是验证结构计算的各种假定、发展新的设计理论、改进设计计算方法、修改和制定各种规范，为发展和推广新结构、新材料和新工艺提供理论和试验的依据。
2．按照试验的目的、对象、荷载性质和荷载持续时间分类，可将建筑结构试验分别分为哪几类？ 答：按照试验的目的、对象、荷载性质和荷载持续时间分类，可将建筑结构试验分别分为生产检验性试验与科学研究性试验；真型试验与模型试验；静力试验与动力试验；短期荷载试验与长期荷载试验。
3.结构试验的分类有哪些？
答：
按试验对象：真型试验、模型试验；
按荷载性质：静力试验、动力试验；
按试验时间：短期试验、长期荷验；
按试验场合：试验室试验、现场试验；
按破坏程度：破坏性试验与非破坏性试验
按试验目的：研究性试验和鉴定性试验
5．为什么说“液压加载在建筑结构试验中是理想的加载方法之一”？
答：液压加载在建筑结构试验中是理想的加载方法之一，它不但可以对建筑结构物施加静荷载，也可施加动荷载。液压加载的原理清晰，加载设备操作简单方便、安全可靠，能产生较大的荷载，而且荷载容易控制准确稳定，并能实现多点同步加载，是目前建筑结构试验应用最广技术先进的加载方法之一。
6．土木工程结构试验的任务是什么？
答：土木工程结构试验的任务是在结构或试验对象上，以 仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载或其 它因素作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数 后进行分析，从而对结构的工作性能作出评价，对结构的 承载能力作出正确的估计，并为验证和发展结构的计算理 论提供可靠的依据。
7．荷载传递装置的功能是什么？列出两种常用的荷载传递装置。
答：荷载传递装置的功能是将加载装置产生的作用力按试验荷载图式的要求正确地传递到试验结构上，有时在荷载传递过程中还具有荷载放大、荷载分配和荷载作用形式转换的功能。常用的荷载传递装置有杠杆、卧梁和分配梁。
8．试件支承装置的作用和重要性如何？试件支承装置包括哪些？
答：试件的支承装置是实现试验结构力边界条件及位移边界条件关键的试验装置之一，因此，在结构试验中只有正确地使用支撑装置，才能确保结构试验的顺利进行。试件支承装置包括支座和支墩。
第3、4章复习要点
一、填空题
1、电阻应变仪桥路总输出应变等于邻臂应变相减，对臂应变相加。
2、基本测量桥路有：全桥连接、半桥连接、1/4桥连接。
3、目前国内外较为普遍常用的单向反复加载方案有 控制作用力和控制位移混合加载法，控制作用力加载等三种方法。
4、构的可靠性鉴定中，两个方面是指结构或构件的安全性和使用性。
5、根据误差产生的原因和性质，可以将误差分为系统误差、随机误差 和 过失误差。
二、判断题
1、静荷加载的方法有：重物加载、机械式加载、气压加载、爆炸加载、液压加载。( Χ)
2、水也可以作为重力加载时的荷载。( √)
3、混凝土构件开裂时，裂缝附近的应变计读数会突然增加。( Χ )
4、被测物理量的'单位变化引起测试系统输出值变化量的大小称为灵敏度，灵敏度的表示方法是：输出量与被测物理量之比， ( √ )
5、在结构试验中，不可以利用荷载和结构的对称性减少测点数量。(Χ )
6、梁弯曲试验时，安装挠度测量仪表的表架可以在支墩边上。(Χ )
7、研究结构在荷载作用下的弹性、弹塑性直至破坏各阶段全过程的工作性能，应取强度模型进行试验。( √ )
8、动力试验包括振动试验和疲劳试验。 (√ )
9、移动荷载作用下结构所产生的动挠度往往比静挠度小。(Χ )
10、 测量结构振动时，安装在结构上的振动传感器的质量应尽可能小，才能不影响结构的振动特性。( √ )
三、简答题
1.应变测量主要有哪几种方法?
答：应变测量主要有：电阻应变测量方法；手持式应变仪测量方法与振弦式应变量方法。
2．测量技术一般包括哪三个主要部分？
答：测量技术一般包括下面三个主要部分：
1）测试方法；
2）测量仪器仪表；
3）误差分析。
3．何谓全桥测量？
答：当惠斯顿电桥桥臂上的电阻全部是应变片时，且应变片的灵敏系数全部相等，此时称之为全桥测量。
4.应变片选用原则？
答：
1）结构材性
均质材料：钢丝、钢板、钢筋用中小片（标距2、3、5、10mm）
2）结构受力
应力梯度大用小片，应力集中用箔式小片，应力变化不大用中大片，单向应力场用单轴片，已知主应力方向的双向应力场用双轴片，主应力方向未知的复杂应力场用三、四轴片。
5、简述电阻应变片的构造？
答：电阻应变片由三部份组成：
1）基底，起到保护及固定敏感栅的作用
2）敏感栅或电阻丝栅，直接感受结构变形并将结构变形转换为电阻变化
3）引出线，连结到测量桥路上。
6．超声波检测混凝土裂缝深度的基本原理是什么？
答 ：超声波在混凝土传播过程中遇到裂缝，将产生反射、折射、绕射等物理现象，使超声波声时延长，根据声时的变化推测裂缝的深度。这就是超声波检测混凝土裂缝深度的基本原理。
四、设计与计算
1、在某电测桥路中，电阻应变片的灵敏系数为2.05，应变仪的灵敏系数为2.0，应变仪读出应 变值为205με，求测试应变值是多少?
解：由电阻应变测试原理可知：
有R／R =Kε=K1ε1
即：2.05×ε=2.0×205
∴ε=200με
第5、6章复习要点
一、填空题
1、工程结构试验所用试件的尺寸和大小，总体上分为 模型和 原型两类。
2、结构试验包括结构试验目的 、结构试验设计 、结构试验准备 、结构试验实施和结构试验分析等主要环节。
3、选用仪器仪表必须满足量测所需的精度 和量程要求。
4、测量仪器的主要技术指标有量程、刻度值、灵敏度、精确度和 滞后等。
5、惠斯顿电桥的连接主要有两种方法，分别是全桥和半桥。
6、静力试验的测量项目不外乎有 结构上的作用 及 结构作用效应。
7、结构试验中，试件的就位形式主要有正位试验、卧位试验、反位试验。。
8、重力加载就是将物体本身的重力施加于结构上作为荷载。
9、数据采集系统的硬件由三个部分组成：传感器部分、数据采集部和计算机部分。
10、电阻应变仪桥路总输出应变等于邻臂应变相减，对臂应变相加。
二、判断题
1、研究结构在荷载作用下弹性阶段的工作性能，应取强度模型进行试验。(ⅹ )
2、在“钢筋混凝土结构”及“砖石结构”课程中讲到的试验研究绝大多数是用模型试验做出来的． (√ )
3、绝大多数试验都是短期荷载试验，这种试验与结构实际工作状况完全相同(ⅹ )
4、移动荷载作用下结构所产生的动挠度往往比静挠度小。 ( ⅹ)
5、测量结构振动时，安装在结构上的振动传感器的质量应尽可能小，才能不影响结构的振动特性。( √ )
6、试验证明，超声回弹综合法的测量精度优于超声或回弹的单一方法。(√ )
7、混凝土浅裂缝深度的检测可以采用超声波单面平测法进行。(√ )
8、用拔出法测定混凝土强度等级是一种非破损检测方法。( ⅹ )
9、采用超声穿透波检测钢材和焊缝缺陷的方法称力超声脉冲穿透法。是一种局部破损棉测 方法。(ⅹ )
10、一般的电阻应变片的灵敏系数比电阻丝的灵敏系数来得小( √ )
三、简答题
1．试件设计时为什么要注意试件形状？
当从整体结构中取出部分构件单独进行试验时，试件设计应注意什么？
答：试件设计之所以要注意它的形状，主要是要在试验时形成和实际工作相一致的应力状态。在从整体结构中取出部分构件单独进行试验时，必须注意其边界条件的模拟，使其能如实反映该部分结构构件的实际工作状况。
2．采用模型试验时，为了保证模型试验所研究的物理现象与实物试验的同一现象是相似的，必需考虑哪些问题？
答：采用模型试验时，为了保证模型试验所研究的物理现象与实物试验的同一现象是相似的，下列问题必需考虑：试验材料如何选择；试验参数如何确定；试验中应该测量哪些量；如何处理试验结果以及可以推广到什么样的现象上去。
3．在进行结构模型设计时，确定相似条件的方法有哪两种？
答：确定相似条件的方法有方程式分析法和量纲分析法两种。
4．什么是结构试验的加载制度？它包括哪些内容？为什么对于不同性质的试验要求制订不同的加载制度？
答：结构试验加载制度是指结构试验进行期间控制荷载与加载时间的关系。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载、卸载循环的次数等。由于结构构件的承载能力和变形性质与其所受荷载作用的时间特征有关，因此，对于不同性质的试验，必须根据试验的要求制订不同的加载制度。
5．预载的目的是什么？
答：预载的目的有以下几点：
1）使试验各部位接触良好，进入正常工作状态，荷载与变形关系趋于稳定；
2）检验全部试验装置的可靠性；
3）检查全部观测仪表工作是否正常；
4）检查现场组织工作和人员的工作情况，起演习作用。
6．对于受弯构件，选取测量应变的截面应依据哪些原则？
答：对于受弯构件，需按如下原则选取测量应变的截面：
1）弯矩最大处；2）剪力最大处；3）弯矩与剪力均较大处；4）截面面积突变处；
5）抗弯控制截面（截面较弱且弯矩值较大处）；
6）抗剪控制截面（截面较弱且剪力值较大处）。
7．钢筋混凝土梁的试验观测的主要内容有哪些？
答：钢筋混凝土梁的试验观测的主要内容有：挠度观测，转角测量，应变测量，裂缝测量和承载力极限的观测。
8．钢筋混凝土梁受拉主筋的应力可用哪两种方法测量？
答：钢筋混凝土梁受拉主筋的应力可用两种方法测量：一种是预埋电阻应变片法，另一种是在混凝土的表面预留孔洞（或称窗口）。
9．钢筋混凝土梁的裂缝观测包括哪些内容？
答：钢筋混凝土梁的裂缝观测包括：及时地捕捉到第一条裂缝的出现，并尽可能准确地记录下此时的荷载值；按加载分级跟踪描绘裂缝的开展情况，并测出裂缝的宽度。
10．怎样确定开裂荷载实测值?
答：①如果在规定的荷载持载时间结束后出现裂缝，则将此级荷载定为开裂荷载实测值．②如果在规定的荷载持载时间内出现裂缝．
则将此级荷载与前一级荷载的平均值定为开裂荷载实测值。
③如果没有及时发现第一条裂缝，可取荷载一挠度曲线上的转折点(曲线第一弯转段两端点切线的交点)的荷载值作为构件的开裂荷载实测值。
11．简述建筑结构试验中的真值、近似值和误差三者的关系？
答：真值是物理量本身所固有的，人们对物理量测量的目的就是寻求真值。但是由于测量误差的存在，真值无法测得，只能用多次测量的算术平均值作为其近似值，测量次数越高，接近程度越高，当测量次数足够多时，近似值趋于稳定。
12．土木工程结构试验设计中，试件设计的基本要求是什么？（7分）
答：试件设计的基本要求是构造一个与实际受力相一致的 应力状态，当从整体结构中取出部分构件单独进行试验时，特别是对在比较复杂的超静定体系中的构件，必须要注意 其边界条件的模拟，使其能反映该部分结构构件的实际工 作状态。
第7、8章复习要点
一、填空题
1、静力试验的测量项目不外乎有 结构上的作用及结构作用效应。
2、动力试验的振源有两大类：一类是自然振源 ，另一类是人工振源。
3、结构疲劳试验机主要由控制系统 、脉动发生系统 和 脉动千斤顶 组成 。
4、结构自振特性主要包括 自振频率 、阻尼系数 和振型三个参数。
5、测量系统一般由 感受、放大和 显示记录三个基本部分组成。
6、气压加载有两种：一种是正压加载 ，另一种是负压加载 。
7、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、相位特性要满足试验量测的要求。
8、荷载分级的目的一方面是控制加荷速度另一方面是便于观察 结构变形 ，为读取各类试验数据提供必要的时间。
9、试件的就位形式有正位试验 、卧位试验 、反位试验 、原位试验。
10、动荷载特性的测定方法包括直接测定法 、比较测定法
二、名词解释
1、尺寸效应：反映结构构件和材料强度随试件尺寸的改变而变化的性质。
2、加荷图式：是试验荷载在试件上的布置形式。
3、几何相似：就是要求模型与真型结构之间所有对应部分的尺寸成比例。
4、第一相似定理：是彼此相似的物理现象，单值条件相同，其相似准数的数值也相同。
5、等效荷载：是指加在试件上，使试件产生的内力图形与计算简图相近，控制截面的内力值相等的荷载。
三、简答题
1．结构中遇到的动载一般有哪两类？振动试验的目的是什么？
答：结构中遇到的动载有两类：振动与移动荷载。振动试验的目的是测定结构的动力特性、结构的响应及结构的破坏特性等。
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