湖北工程学院土木工程学院《土木工程结构试验》考试复习资料.pdf
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湖北工程学院土木工程学院专用湖北工程学院土木工程学院专用湖北工程学院土木工程学院湖北工程学院土木工程学院土木工程结构试验土木工程结构试验期末期末考试复习资料考试复习资料20172017-20182018学年度学年度土木工程结构试验土木工程结构试验期末考试试卷期末考试试卷一一、命题人命题人:
王天稳教授王天稳教授二二、考试形式考试形式：
开卷考查开卷考查三三、题型题型：
11、选择题选择题（10*2=2010*2=20分分）22、名词解释名词解释（5*4=205*4=20分分）33、简答题简答题（5*8=405*8=40分分）44、计算题计算题（2*10=202*10=20分分）四四、考试内容考试内容（回忆版回忆版）把本资料看一遍就没问题了把本资料看一遍就没问题了，基本上都是这个资料上面的题基本上都是这个资料上面的题，名名词解释也是的词解释也是的，简答题也很简单的简答题也很简单的，因为是开卷的因为是开卷的，上面也有的上面也有的，计算题是算一个跨中弯矩的计算题是算一个跨中弯矩的，一个是实验的设计一个是实验的设计，要算一块钢板要算一块钢板的弹性模量的弹性模量EE和泊松比和泊松比vv,把本资料看一遍把本资料看一遍，把相应页码找一下把相应页码找一下，折一下折一下，考个考个8080分都没问题分都没问题，下面以加粗的为本次考试考过的题下面以加粗的为本次考试考过的题。
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）20172017年年1212月月1212日日湖北工程学院土木工程学院专用湖北工程学院土木工程学院专用湖北工程学院土木工程学院湖北工程学院土木工程学院土木工程结构试验土木工程结构试验期末期末考试复习资料考试复习资料一、单项选择题（本大题共小题，每小题分，共分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
11土木工程结构试验中土木工程结构试验中，常用生产鉴定性试验解决的问题是常用生产鉴定性试验解决的问题是（CC）。
）。
A.验证结构设计理论的假定B.提供设计依据C.处理工程事故，提供技术依据D.提供实践经验2工程结构试验的四个阶段中，哪一个阶段是整个试验工作的中心环节？
（C）A.试验规划阶段B.试验准备阶段C.试验加载测试阶段D.试验资料整理和分析阶段33在结构试验中应优先选择的结构就位形式是在结构试验中应优先选择的结构就位形式是（AA）。
）。
A.正位试验B.卧位试验C.反位试验D.原位试验4结构试验中，钢结构的荷载持续时间一般不少于（B）。
A.5minB.10minC.15minD.30min5对于量测振动频率、加速度等参数的动测仪表，要求仪表的频率、加速度范围（A）被测动态参数的上限。
A.大于B.等于C.小于D.大于等于66工程结构的模型试验与实际尺寸的足尺结构相比工程结构的模型试验与实际尺寸的足尺结构相比，不具备的特点是不具备的特点是（DD）。
）。
A.经济性强B.数据准确C.针对性强D.适应性强7集中荷载相似常数与长度相似常数的（B）次方成正比。
A.1B.2C.3D.48弯矩或扭矩相似常数与长度相似常数的（C）次方成正比。
A.1B.2C.3D.49弹性模型材料中，哪一种材料的缺点是徐变较大，弹性模量受温度变化的影响较大？
（D）A.金属材料B.石膏C.水泥砂浆D.塑料10哪一种模型的制作关键是“材料的选取和节点的连接”？
（C）A.混凝土结构模型B.砌体结构模型C.金属结构模型D.有机玻璃模型11强度模型材料中，哪一种材料需要经过退火处理？
（A）A.模型钢筋B.微粒混凝土C.模型砌块D.水泥砂浆1212下列哪一种加载设备属于机械力加载设备下列哪一种加载设备属于机械力加载设备？
（？
（BB）A.杠杆B.弹簧C.手动液压千斤顶D.水13机械力加载设备中下列哪一种加载设备常用于结构的持久荷载试验？
（D）A.卷扬机B.吊链C.螺旋千斤顶D.弹簧1414支座的型式和构造与试件的类型和下列何种条件的要求等因素有关支座的型式和构造与试件的类型和下列何种条件的要求等因素有关。
（A）A.实际受力和边界条件B.位移的边界条件C.边界条件D.平衡条件15结构试验时，试件的就位型式最符合实际受力状态而应优先采用的是湖北工程学院土木工程学院专用湖北工程学院土木工程学院专用（A）。
A.正位试验B.反位试验C.卧位试验D.异位试验16结构静力试验的试验加载制度是（B）。
A.采用控制荷载或变形的低周反复加载B.采用包括预加载、设计试验荷载和破坏荷载的一次单调加裁C.采用正弦激振加载D.采用模拟地面运动加速度地震波的激振加载1717超声回弹综合法检测混凝土强度时可以超声回弹综合法检测混凝土强度时可以（DD）。
）。
A.既能反映混凝土的弹塑性，又能反映混凝土的内外层状态B.测量精度稍逊于超声法或回弹法C.先进行超声测试，再进行回弹测试D.依据固定的关系曲线推定混凝土强度18当用一个液压加载器施加两点或两点以上的同步荷载时，可以通过（C）实现。
A.杠杆B.卧梁C.分配梁D.反力架19结构试验中用分配梁传递荷载的下列装置中，不正确的是（B）。
20超声波检测混凝土缺陷的基本原理是采用（B）超声波检测仪，测量超声脉冲的纵波在结构混凝土中的传播速度、接收波形信号的振幅和频率等声学参数的相对变化，来判定混凝土的缺陷。
A.超高频B.高频C.中频D.低频21下列哪种仪器不能测量应变?
（D）A.电阻应变仪B.手持应变仪C.位移计D.读数显微镜2222下列试验中可以不遵循严格的相似条件的是下列试验中可以不遵循严格的相似条件的是（AA）。
）。
A.缩尺模型试验B.相似模型试验C.足尺模型试验D.原型试验23在确定结构静力试验的观测项目时，应首先考虑（B）。
A.局部变形B.整体变形C.应变观测D.裂缝观测24下列各种振动波形中为随机振动波形的是（B）。
湖北工程学院土木工程学院专用湖北工程学院土木工程学院专用25当使用液压加载系统在试验台座上或现场进行试验时，必须配置各种（B），来承受液压加载器对结构加载时产生的反作用力。
A.加载装置B.支承系统C.测量系统D.控制系统26下列各图中属于固定铰支座的是（B）。
27实践证明，结构的尺寸效应、构造要求、试验设备和经费条件等因素将制约试件的（C）。
A.强度B.刚度C.尺寸D.变形2828使用应变计测应变值时使用应变计测应变值时，对于混凝土试件对于混凝土试件，标距应大于骨料粒径的标距应大于骨料粒径的（DD）倍倍。
A.1B.2C.3D.429试件安装中，简支结构的两支点应在同一水平面上，高差不宜超过（C）跨度。
A.1/30B.1/40C.1/50D.1/6030在进行柱静力试验时，为了减少支座与柱端的转动摩擦以及加载过程中避免出现施力位置改变，柱子试验支座通常采用（B）。
A.固定铰支座B.刀口铰支座C.球铰支座D.滚动铰支座31偏心式激振器所产生的力F与偏心质量块旋转圆频率的（B）成正比。
A.一次方B.二次方C.三次方D.四次方32当选择拾振器做测位移使用时，要使拾振器的相对位移振幅Y0与被测振动体的振幅X0之比趋近于1，则要求频率比u和阻尼比D满足：
（A）A.u1;D1;D1C.u1;D1D.u133磁电式拾振器的（C）。
A.感应电动势与振动体的加速度成正比B.感应电动势与振动体的速度成反比C.感应电动势与振动体的速度成正比D.感应电荷与振动体的加速度成正比34压电式传感器能直接感知被测振动体的（B）。
A.速度B.加速度C.位移D.动应变35微积分电路中，要实现积分电路，需将电路中的（A）短接。
A.电感B.电容C.电阻D.电阻和电容湖北工程学院土木工程学院专用湖北工程学院土木工程学院专用36微积分电路中，要实现微分电路，需将电路中的（B）短接。
A.电感B.电容C.电阻D.电阻和电感37下列哪种方法是借助共振原理来得到结构自振特性的？
（D）A.突然加载法B.突然卸载法C.爆破法D.脉动法38结构振动变位图是（B）。
A.结构在动荷载作用下的振动形状B.结构在动荷载作用下的变形曲线C.结构在自由振动状态下的振动形状D.结构在自由振动状态下的变形曲线39动力系数总是（A）。
A.大于1B.等于1C.小于1D.小于040疲劳试验的荷载上限是根据构件在最大标准荷载最不利组合下产生的（B）计算而得到的。
A.轴力B.弯矩C.剪力D.扭矩41疲劳试验时，荷载频率不应使构件及荷载架发生共振，同时应使构件在试验时与实际工作时的受力状态一致。
为此，荷载频率与构件固有频率应满足以下条件：
（D）A.或B.或C.或D.或42功率谱是纵坐标的某个物理量的（B）与频率之间的关系图谱。
A.平方值B.均方值C.平均值D.方差43描述随机过程某一时刻的数据值与另一时刻（）的数据值之间的依赖关系称之为（A）函数。
A.自相关B.互相关C.不相关D.相关44下列哪个公式不属于结构阻尼比的表达公式？
（B）A.B.C.D.4545回弹法每个测区的测点个数一般为回弹法每个测区的测点个数一般为（CC）个个。
A.4B.9C.16D.2546超声波是一种频率超过（C）kHz的机械波。
A.10B.20C.30D.4047超声波的波速与混凝土的（D）。
A.密度成正比B.密度成反比C.密度的开方值成正比D.密度的开方值成反比48利用回弹法检测混凝土质量时，当碳化深度小于（B）mm时按无碳化进行处理，当碳化深度大于6mm时，按6mm计算。
A.0.25B.0.5C.0.75D.1二、填空题（本大题共小题，每小题分，共分）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试件的就位形式有正位试验、卧位试验、反位试验和原位试验。
33荷载分级的目的一方面是荷载分级的目的一方面是控制加荷速度控制加荷速度，另一方面是另一方面是便于观察结构变形便于观察结构变形，为读取各类试验数据提供必要的时间为读取各类试验数据提供必要的时间。
4选用仪器仪表必须满足量测所需的精度和量程要求。
湖北工程学院土木工程学院专用湖北工程学院土木工程学院专用5动测试验使用的仪表，尤其应注意仪表的线性范围、频响特性和相位特性要满足试验量测的要求。
6确定相似条件的方法有方程式分析法和量纲分析法两种。
7气压加载有两种：
一种是正压加载，另一种是负压加载。
8测量系统一般由感受、放大和显示三个基本部分组成。
9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。
10精确度简称精度，它是精密度和准确度的统称。
11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。
12双向应变场下，由于应变计的横向效应，使得应变计的灵敏度系数K一般比单丝灵敏度系数小。
13电阻应变片的温度补偿技术常用的有两种方法，分别是温度补偿片补偿和工作片互补偿。
14惠斯顿电桥的连接主要有两种方法，分别是全桥和半桥。
15数据采集系统包括硬件系统和软件系统，硬件系统包括传感器、数据采集仪和计算机三个部分。
16对结构进行动力分析的目的是保证结构在整个使用期间，在可能发生的动荷载作用下能够正常工作，并确保其一定的可靠度。
17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。
18电磁式激振器比偏心式激振器的激振力范围小，频率范围大。
19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。
20电荷放大器只适用于输出为电荷的传感器；动态电阻应变仪的前仪环节必须为应变式的传感器。
21动荷载特性的测定方法包括直接测定法和比较测定法。
22结构自振特性主要包括自振频率、阻尼和振型三个参数。
23如在特殊情况下，结构必须在共振区工作，则阻尼可大大抑制动力反应。
24两个频率较接近的合成波形，其波形特征为“拍振”。
25典型的“拍振”波形中，若，则频率较高的那个谐量的幅值较小；反之，则频率较低的那个谐量的幅值较小。
26对于由多个简谐频率成分合成在一起的复杂周期振动波形，可采用Fourier分解法进行分解。
三、名词解释（本大题共小题，每小题分，共分）11尺寸效应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。
22加荷图式加荷图式是试验荷载在试件上的布置形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。
55等效荷载等效荷载是指加在试件上是指加在试件上，使试件产生的内力图形与计算简图相近使试件产生的内力图形与计算简图相近，控控制截面的内力值相等的荷载制截面的内力值相等的荷载。
6单值条件是决定于一个现象的特性并使它从一群现象中区分出来的那些条件。
7相似准数是联系相似系统中各物理量的一个无量纲组合。
湖北工程学院土木工程学院专用湖北工程学院土木工程学院专用8相似条件是相似常数之间必须满足的一定的组合关系。
9量纲是被测物理量的种类。
10工程结构静力试验是对结构施加静力荷载以模拟结构工作状态的试验。
11量程指仪器的测量上限值与下限值的代数差。
12结构动力系数的定义为：
在动力荷载作用下，结构动挠度与静挠度之比。
13相关分析是指研究两个参数之间的相关性，它包括自相关和互相关。
14频谱分析是研究振动的某个物理量与频率之间的关系。
155功率谱功率谱是纵坐标的某个物理量的均方值与频率之间的关系图谱是纵坐标的某个物理量的均方值与频率之间的关系图谱。
四、问答题（本大题共小题，每小题分，共分）1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。
2土木工程结构试验设计中，试件设计的基本要求是什么？
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。
3在试验前对试件进行预加载的目的是什么？
答：
（1）使试件各部分接触良好，进入正常工作状态。
经过若干次预加载，使荷载与变形关系趋于稳定。
（2）检查全部试验装置是否可靠。
（3）检查全部测试仪器仪表是否正常工作。
（4）检查全体试验人员的工作情况，使他们熟悉自己的任务和职责以保证试验工作正常进行。
4结构模型设计的程序是什么?
答：
（1）选择模型类型；
（2）确定相似条件；（3）确定模型尺寸；（4）模型构造设计。
5工程结构静力试验中，试验荷载系统必须满足的基本要求是什么？
答：
（1）符合试件受力方式和边界条件的要求，以确保试验的准确。
（2）加载值稳定，不受试验环境或结构变形的影响，相对误差不超过5%，以保证测试的准确度。
（3）加载设备应有足够的强度和刚度，并有足够的安全储备。
（4）应能方便调节和分级加（卸）载，以便控制加（卸）载速率。
6试验前的准备工作包括哪些？
答：
（1）测定材料性能；
（2）估算试件特征值；（3）试件准备；（4）设备与场地准备；（5）试验安装。
7结构动力测试的主要内容有哪些？
答：
（1）动荷载特性的测定；
（2）结构自振特性的测定；（3）结构在动荷载作用下反应的测定。
88回弹法的基本原理是什么回弹法的基本原理是什么？
答答：
回弹法的基本原理是使用回弹仪的弹击拉簧驱动仪器内的弹击重锤回弹法的基本原理是使用回弹仪的弹击拉簧驱动仪器内的弹击重锤，通过中心导杆通过中心导杆，弹击混凝土表面弹击混凝土表面，并测得重锤反弹的距离并测得重锤反弹的距离，以反弹距离与以反弹距离与湖北工程学院土木工程学院专用湖北工程学院土木工程学院专用弹簧初始长度之比为回弹值弹簧初始长度之比为回弹值RR，由它与混凝土强度的相关关系来推定混凝土由它与混凝土强度的相关关系来推定混凝土强度强度。
五、计算题（本大题共小题，每小题分，共分）1在静力模型试验中，若几何相似常数，线荷载相似常数，且应变的相似常数，求原型结构和模型结构材料弹性模量的相似常数。
（提示：
，为应力相似常数）解：
根据量纲分析，弹性模量的相似常数为：
22在简支梁的挠度测量中在简支梁的挠度测量中，已知支座已知支座11和支座和支座22及梁中心处测得的位移分及梁中心处测得的位移分别为别为00.1mm1mm、00.56mm56mm和和66.8mm8mm，求梁中心处的挠度值求梁中心处的挠度值。
解：
根据几何关系，梁中心处的挠度为：
3某结构在受动力荷载作用后，测得振动记录曲线如下图所示，试根据图示振动曲线所标明的数据，计算该结构的振动频率和阻尼比。
（）解：
（1）如图所示，振动曲线的半周期为，所以频率
（2）如图所示，在计算区间中，所以湖北工程学院土木工程学院专用湖北工程学院土木工程学院专用4某结构构件，荷载和电阻应变计布置如图所示，测量时采用全桥桥路，应变仪显示的测量应变值为=280，已知结构材料的泊松比=0.3。
（）
（1）画出测量应变桥路图；
（2）计算该测点的弯曲应变。
解：
（1）桥路中电阻的顺序按图中编号的顺序。
（2）若纯弯曲梁的弯曲应变为，则：
；所以5简支梁构件受均布荷载作用产生变形，已知支座1和支座2在荷载作用下的沉降量分别为=0.12mm,=0.09mm，梁的跨度=12m，支座1右侧=4m处点的挠度测量值=2.11mm，求点的真实挠度。
解：
6利用回弹法检测混凝土结构某测区的混凝土强度时，该测区16个测点的回弹值分别为38、39、37、37、38、43、39、38、37、41、42、39、湖北工程学院土木工程学院专用湖北工程学院土木工程学院专用35、38、36、35。
该测区平均碳化深度=7mm。
求该测区混凝土的强度。
（题中=，其中=0.0250,=2.0108,=-0.0358,为该测区平均回弹值）解：
去掉回弹值的三个最高值和三个最低值后，平均回弹值7构件的截面尺寸如图，在1、2、3、4号测点测得方向上的应变为=200,=300,=200,=100,已知结构材料的弹性模量为=200，求该截面的内力、。
（图中=10,=200）解：
弯矩在1、3测点不会产生轴力，所以轴力减去又轴力产生的弯矩后，2、4测点由弯矩产生的弯矩分别是；因为2测点的应力所以湖北工程学院土木工程学院专用湖北工程学院土木工程学院专用土木工程结构试验土木工程结构试验期末考试期末考试模拟模拟试试卷卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1下列各种振动波形中，三个简谐振源引起的波形是（C）。
2将物体本身的重力施加于结构上作为荷载的方法称为（C）。
A液压加载B气压加载C重力加载D电磁加载3回弹法检测混凝土强度时，对于相同强度等级的混凝土，混凝土表面湿度愈大，回弹值（B）。
A愈高B愈低C不变D不定4结构试验时要求模型与原型的各相应点的应力和应变、刚度和变形间的关系相似，称作（D）。
A几何相似B质量相似C荷载相似D物理相似5预制的板和梁等受弯构件一般是简支的，在试验安装时采用（A）。
A正位试验B反位试验C卧位试验D异位试验6结构动力特性主要包括的结构基本参数是（B）。
A自振频率、阻尼系数、结构刚度B自振频率、阻尼系数、振型C结构形式、结构刚度、阻尼系数D结构形式、结构刚度、振型7回弹值测量完毕后应在构件中有代表性的位置上测量碳化深度值，所选择的测区数应不少于构件测区数的（C）。
A10B20C30D408在低周反复加载试验所得荷载变形滞回曲线中，取所有每一级荷载第一次循环的峰点（卸载顶点）连接的包络线所形成的每次循环的荷载变形曲线到达最大峰点的轨迹称为（A）。
A骨架曲线B延性系数LC等效刚度D破损荷载9进行混凝土内部钢筋位置检测时，钢筋测试仪进行检测所依据的原理是（D）。
A压电效应B能量守恒C光电效应D电磁感应10当预应力钢材用钢丝、钢绞线或热处理钢筋时，试验应力上限值取预应力钢材抗拉强度标准值的（D）。
A55B65C75D85%湖北工程学院土木工程学院专用湖北工程学院土木工程学院专用二、填空题（本大题共10小题，每空1分，共10分）。
11铰支座一般用钢材制作，按自由度的不同有滚动铰支座、固定铰支座。
P3212采用粘结剂把应变计粘贴在被测物体上，粘贴的好坏对测量结果影响很大。
P5313在结构试验中，光测法可以用于测量应变，较多用于节点或构件的局部应力分析。
P6014质量、弹簧和阻尼是测振传感器的感受部分。
P64LXY编辑原创15模型是仿照原形按照一定比例关系复制而成的试验代表物。
P416在混凝土结构试件制作过程中，材料膨胀收缩和模板变形等因素，经常使混凝土构件外形尺寸产生误差。
P9817设计混凝土结构构件时，按照不同的荷载效应组合设计值来验算结构的承载力、变形、抗裂性以及裂缝宽度等性能。
P9318振型是结构物按其因有频率作振动时，由惯性力引起的弹性变形曲线。
P16519结构低周往复加载试验的结果通常是由荷载变形的滞回曲线以及有关参数来表达的，它们是研究结构抗震性能的基本数据。
P18920拔出法的基本原理是依据混凝土的抗拔力或抗拔强度与抗压强度之间的相关关系提出的。
P214三、名词解释题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）21仪器分辨率P49LXY编辑原创22频率响应P4923液压加载器P1224几何相似P8025延性系数P190四、简答题（本大题共10小题，每小题4分，共40分）26根据试验荷载的性质，结构动力试验主要分为哪几类？
P527简述采用分配梁加载器的注意事项。
P35-3628仪器设备按测量用途可以分为哪几类？
P4829简述结构试验测量仪器的主要技术性能指标。
P4930结构试验中，为保证试验工作的正常进行，试验的荷载装置应满足哪些条件？
P92三点31结构试验中，可能产生试验误差的原因有哪些？
P98由于各种主观和客观原因产生的。
32对于常用的各种预应力钢筋混凝土屋架一般的试验项目有哪些？
P118共八点33简述数据修约应遵守的规则。
PP137138共四点34超声波检测混凝土内部的不密实或空洞的方法有哪些？
P220对测法、斜测法、钻孔法三种。
35采用荷载传感器测量荷载值时有哪些注意要点？
P62在3.5节最后一段五、计算题（本大题共3小题，共20分）36（6分）用标距为250mm手持应变仪对构件进行应变测量，构件加载前测得两脚标间的距离为250.01mm。
加载后测得两脚标间的距离为湖北工程学院土木工程学院专用湖北工程学院土木工程学院专用250.06mm，求标距范围内的平均应变是多少。
P59解：
L=250.06-250.01=0.05mm=L/L0.05/250.010.000220037（6分）某试验有A、B两个主要参数，每个参数又有三种工作状态A1、A2、A3、B1、B2、B3，如按单因素考虑，求它们全面组合后的组合关系。
P7
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