建筑結(jié)構(gòu)試驗期末答疑

1、2018.12.04 ）建筑結(jié)構(gòu)實驗課程期末復(fù)習(xí)答疑（文本） 王卓： 大家好！歡迎參加本次網(wǎng)上教案活動！本次活動將針對期末考試進行答疑和輔導(dǎo)。 期末考試時間 2018-1-7 上午 11:00-12:30 ，請同學(xué)們提前安排好復(fù)習(xí)時間。 考核方式 本課程采用平時作業(yè)考核和期末考試相結(jié)合的考核方式，滿分為 100 分，及格為 60 分。其中期末考試成績滿分為 100分，占考核總成績的 50%；平時作業(yè)考核成績 100 分占 考核總成績的 20%；及實驗成績 100 分占考核總成績的 30%。但三部分成績都必須分別達 到及格，只要有一項不及格，總成績即為不及格。 終結(jié)性考試為筆試，時間為 90 分

2、鐘。 學(xué)員參加考試應(yīng)帶鋼筆、鉛筆、三角板或直尺、橡皮。 命題依據(jù) 本課程命題是依據(jù) 2002 年 5 月審定通過并下發(fā)執(zhí)行的開放教育試點土木工程專業(yè)建 筑結(jié)構(gòu)實驗課程教案大綱和為本專業(yè)編寫的多種媒體教材，包括：文字教材：由于俊英 教授主編的建筑結(jié)構(gòu)實驗；錄像教材：由于俊英教授主講的錄像教材，共計11 講。 期末考試卷型及分值比例 期末考試試卷類型為單項選擇題、判斷題和簡答題，具體分值比例為： 選擇題（每小題 3 分，共 45分） 判斷題（每小題 3 分，共 15分） 簡答題（每小題 6 分或 7 分，共 40分） 考核要求和復(fù)習(xí)要點 第 1 章 緒論 考核要求 1了解結(jié)構(gòu)實驗的目的與分類。 2

3、掌握鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能的檢驗方法和質(zhì)量評定標準。 第 2 章 實驗裝置與加載設(shè)備 考核要求 1了解實驗裝置及加載設(shè)備的工作原理。 2掌握各種實驗裝置及加載設(shè)備的使用方法及適用范圍。 3掌握建筑結(jié)構(gòu)實驗對各種實驗裝置及加載設(shè)備的要求。 第 1、2 章復(fù)習(xí)要點 1簡述生產(chǎn)檢驗性實驗與科學(xué)研究性實驗各自的實驗?zāi)康模?答：（ 1）生產(chǎn)檢驗性實驗以直接生產(chǎn)為目的。它以實際建筑物或結(jié)構(gòu)構(gòu)件為實驗檢驗 對象，經(jīng)過實驗對實驗對象或以實驗對象為代表的一批構(gòu)件做出技術(shù)結(jié)論。 （2）科學(xué)研究性實驗的目的是驗證結(jié)構(gòu)計算的各種假定、發(fā)展新的設(shè)計理論、改進設(shè) 計計算方法、修改和制定各種規(guī)范，為發(fā)展和推廣新結(jié)構(gòu)、

4、新材料和新工藝提供理論和實 驗的依據(jù)。 2按照實驗的目的、對象、荷載性質(zhì)和荷載持續(xù)時間分類，可將建筑結(jié)構(gòu)實驗分別分 為哪幾類？ 答：按照實驗的目的、對象、荷載性質(zhì)和荷載持續(xù)時間分類，可將建筑結(jié)構(gòu)實驗分別 分為生產(chǎn)檢驗性實驗與科學(xué)研究性實驗；真型實驗與模型實驗；靜力實驗與動力實驗；短 期荷載實驗與長期荷載實驗。 3真型實驗與模型實驗的實驗對象分別是什么？ 答：真型實驗的實驗對象是實際結(jié)構(gòu)（或構(gòu)件）或者按實際結(jié)構(gòu)（或構(gòu)件）足尺寸復(fù) 制的結(jié)構(gòu)（或構(gòu)件）。 模型實驗的實驗對象是仿照真實結(jié)構(gòu)并按一定比例復(fù)制而成的實驗代表物，它具有真 實結(jié)構(gòu)的全部或部分特征，是比真實結(jié)構(gòu)尺寸小得多的縮尺結(jié)構(gòu)。 4解釋下列

5、名詞：喪失承載力、承載力極限標志。 答：構(gòu)件承載力達到極限狀態(tài)，稱為喪失承載力；當構(gòu)件喪失承載能力時，由于受力 形式不同，呈現(xiàn)不同的破壞形態(tài)，稱為承載力極限標志。 5為什么說 “液壓加載在建筑結(jié)構(gòu)實驗中是理想的加載方法之一”？ 答：液壓加載在建筑結(jié)構(gòu)實驗中是理想的加載方法之一，它不但可以對建筑結(jié)構(gòu)物施 加靜荷載，也可施加動荷載。液壓加載的原理清晰，加載設(shè)備操作簡單方便、安全可靠， 能產(chǎn)生較大的荷載，而且荷載容易控制準確穩(wěn)定，并能實現(xiàn)多點同步加載，是目前建筑結(jié) 構(gòu)實驗應(yīng)用最廣技術(shù)先進的加載方法之一。 6慣性力加載有哪兩種加載方式？簡述這兩種方式的加載過程。 答：慣性力加載有兩種加載方式：初始位移

6、加載法與初速度加載法。初始位移加載法 是對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件施加荷載，使其產(chǎn)生變形，然后突然卸掉荷載，使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生自由振 動的方法。初速度加載法就是首先使加載器具提高勢能水平，然后釋放加載器具的勢能， 勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，加載器具獲得一定的速度后撞擊實驗結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)獲得沖擊荷載。 7荷載傳遞裝置的功能是什么？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加載裝置產(chǎn)生的作用力按實驗荷載圖式的要求正確地傳 遞到實驗結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)換 的功能。常用的荷載傳遞裝置有杠桿、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：

7、試件的支承裝置是實現(xiàn)實驗結(jié)構(gòu)力邊界條件及位移邊界條件關(guān)鍵的實驗裝置之 一，因此，在結(jié)構(gòu)實驗中只有正確地使用支撐裝置，才能確保結(jié)構(gòu)實驗的順利進行。試件 支承裝置包括支座和支墩。 第 3 章 測試儀表 考核要求 1了解測試儀表的主要技術(shù)指標及標定原則。 2掌握各種測試儀表的工作原理，掌握其使用方法及應(yīng)用。 第 4 章 無損檢測技 考核要求 1掌握回彈法檢測混凝土強度的原理及應(yīng)用。 2了解各種無損檢測及局部破損檢測方法的原理及應(yīng)用范圍。 第 3、4 章復(fù)習(xí)要點 1測量技術(shù)一般包括哪三個主要部分？ 3）誤差 答：測量技術(shù)一般包括下面三個主要部分：1）測試方法； 2）測量儀器儀表； 分析。 2何謂全橋測

8、量？ 答：當惠斯頓電橋橋臂上的電阻全部是應(yīng)變片時，且應(yīng)變片的靈敏系數(shù)全部相等，此 時稱之為全橋測量。 3結(jié)構(gòu)受彎曲作用情況，采用測量應(yīng)變片互補的全橋測試方案，該方案的布片和測量 橋路的特點是什么？ 答：結(jié)構(gòu)受彎曲作用情況，采用測量應(yīng)變片互補的全橋測試方案，該方案的布片和測 量橋路的特點是：只有上下表面是相同溫度場才能消除溫度的影響，同時可消除軸向荷載 的影響；如果結(jié)構(gòu)的材料是均質(zhì)的，中性軸是截面的對稱軸，測量結(jié)果是上下表面 應(yīng)變平均值；橋路測量靈敏度提高了 4 倍；使用應(yīng)變片較多。 4使用應(yīng)變片和應(yīng)變儀進行建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)變實際測量時應(yīng)注意的事項有哪些？ 答：使用應(yīng)變片和應(yīng)變儀進行建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)變實際測

9、量時應(yīng)注意的事項有：應(yīng)變片的保 護；應(yīng)變片靈敏系數(shù)對應(yīng)變測量的影響；應(yīng)變儀測量橋路對應(yīng)變片的要求；長導(dǎo)線問題。 5利用萬用表檢測粘貼應(yīng)變片的內(nèi)在質(zhì)量時，需檢測哪兩個工程？ 答： 1）檢測應(yīng)變片電阻柵的電阻值，測量阻值與應(yīng)變片原來的阻值相差較大的為不合 格，需鏟除重新粘貼； 2）檢測電阻柵與被測結(jié)構(gòu)間的絕緣電阻，該絕緣電阻必須大于 兆歐，否則，在進行應(yīng)變測量時，應(yīng)變儀顯示該測點的應(yīng)變值是不穩(wěn)定的應(yīng)變值，需鏟除 重新粘貼。 6超聲波檢測混凝土裂縫深度的基本原理是什么？ 答：超聲波在混凝土傳播過程中遇到裂縫，將產(chǎn)生反射、折射、繞射等物理現(xiàn)象，使 超聲波聲時延長，根據(jù)聲時的變化推測裂縫的深度。這就是超

10、聲波檢測混凝土裂縫深度的 基本原理。 4 點的 20 7鋼筋位置測定儀在檢測混凝土內(nèi)部鋼筋的位置、鋼筋直徑和保護層厚度時有何優(yōu) 點？使用鋼筋位置檢測儀獲得最佳檢測結(jié)果的條件是什么？ 答：鋼筋位置測定儀在檢測混凝土內(nèi)部鋼筋的位置、鋼筋直徑和保護層厚度時，不需 要破壞混凝土保護層，就可以有效地達到測量的目的。使用鋼筋位置檢測儀獲得最佳檢測 結(jié)果的條件是：混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件中的配筋稀疏，并距混凝土表面較近。 8何謂拔出法？與鉆芯法相比，拔出法有什么優(yōu)點？ 答：拔出法是將金屬錨固件固定在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土中，然后將其拔出時測量拔出力 的大小，再利用拔出力與混凝土抗壓強度間的相關(guān)關(guān)系，推定結(jié)構(gòu)和構(gòu)件混凝土抗

11、壓強度 的測試方法。拔出法比鉆芯法方便、省時、省力，測試經(jīng)費用低，測試過程中結(jié)構(gòu)和構(gòu)件 混凝土的損傷范圍較小。 第 5 章 實驗設(shè)計 考核要求 1熟練掌握試件和模型設(shè)計，荷載設(shè)計及測試方案設(shè)計。 2掌握實驗中的安全措施。 3掌握實驗報告的要求及寫法。 4掌握相似理論，并用其確定實驗?zāi)Ｐ偷牟牧?、尺寸等?第 6 章 結(jié)構(gòu)的靜載實驗 考核要求 1熟練掌握鋼筋混凝土梁、柱的實驗。 2熟練掌握桁架實驗、鋼筋混凝土板殼實驗。 3掌握網(wǎng)架實驗。 4熟練掌握靜荷實驗的數(shù)據(jù)處理及分析。 第 5、6 章復(fù)習(xí)要點 1試件設(shè)計時為什么要注意試件形狀？當從整體結(jié)構(gòu)中取出部分構(gòu)件單獨進行實驗 時，試件設(shè)計應(yīng)注意什么？

12、答：試件設(shè)計之所以要注意它的形狀，主要是要在實驗時形成和實際工作相一致的應(yīng) 力狀態(tài)。在從整體結(jié)構(gòu)中取出部分構(gòu)件單獨進行實驗時，必須注意其邊界條件的模擬，使 其能如實反映該部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實際工作狀況。 2采用模型實驗時，為了保證模型實驗所研究的物理現(xiàn)象與實物實驗的同一現(xiàn)象是相 似的，必需考慮哪些問題？ 答：采用模型實驗時，為了保證模型實驗所研究的物理現(xiàn)象與實物實驗的同一現(xiàn)象是 相似的，下列問題必需考慮：實驗材料如何選擇；實驗參數(shù)如何確定；實驗中應(yīng)該測量哪 些量；如何處理實驗結(jié)果以及可以推廣到什么樣的現(xiàn)象上去。 3在進行結(jié)構(gòu)模型設(shè)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

13、析法和量綱分析法兩種。 4什么是結(jié)構(gòu)實驗的加載制度？它包括哪些內(nèi)容？為什么對于不同性質(zhì)的實驗要求制 訂不同的加載制度？ 答：結(jié)構(gòu)實驗加載制度是指結(jié)構(gòu)實驗進行期間控制荷載與加載時間的關(guān)系。它包括加 載速度的快慢、加載時間間歇的長短、分級荷載的大小和加載、卸載循環(huán)的次數(shù)等。由于 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力和變形性質(zhì)與其所受荷載作用的時間特征有關(guān)，因此，對于不同性質(zhì) 的實驗，必須根據(jù)實驗的要求制訂不同的加載制度。 5預(yù)載的目的是什么？ 答：預(yù)載的目的有以下幾點： 1）使實驗各部位接觸良好，進入正常工作狀態(tài)，荷載與 變形關(guān)系趨于穩(wěn)定； 2）檢驗全部實驗裝置的可靠性； 3）檢查全部觀測儀表工作是否正 常； 4）

14、檢查現(xiàn)場組織工作和人員的工作情況，起演習(xí)作用。 6對于受彎構(gòu)件，選取測量應(yīng)變的截面應(yīng)依據(jù)哪些原則？ 答：對于受彎構(gòu)件，需按如下原則選取測量應(yīng)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鋼筋混凝土梁的實驗觀測的主要內(nèi)容有哪些？ 答：鋼筋混凝土梁的實驗觀測的主要內(nèi)容有：撓度觀測，轉(zhuǎn)角測量，應(yīng)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(yīng)力可用哪兩種方法測量？ 答：鋼筋混凝土梁受拉主筋的應(yīng)力可用兩種方法測量：一種是預(yù)埋電阻應(yīng)變片法，另

15、 一種是在混凝土的表面預(yù)留孔洞（或稱窗口）。 9鋼筋混凝土梁的裂縫觀測包括哪些內(nèi)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(xiàn)，并盡可能準確 地記錄下此時的荷載值；按加載分級跟蹤描繪裂縫的開展情況，并測出裂縫的寬度。 10如何確定鋼筋混凝土梁開裂荷載實測值？ 答：確定鋼筋混凝土梁開裂荷載實測值： 1）如果在規(guī)定的荷載持載時間結(jié)束后出現(xiàn)裂 縫，則將此級荷載定為開裂荷載實測值。2）如果在規(guī)定的荷載持載時間內(nèi)出現(xiàn)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(fā)現(xiàn)第一條裂縫， 可取荷載 -撓度曲線上的轉(zhuǎn)折點（曲線第一彎轉(zhuǎn)段兩端點切線的交點）的荷載值作為

16、構(gòu)件的 開裂荷載實測值。 11簡述建筑結(jié)構(gòu)實驗中的真值、近似值和誤差三者的關(guān)系？ 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。但是由于 測量誤差的存在，真值無法測得，只能用多次測量的算術(shù)平均值作為其近似值，測量次數(shù) 越高，接近程度越高，當測量次數(shù)足夠多時，近似值趨于穩(wěn)定。 第 7 章 結(jié)構(gòu)動載實驗 考核要求 1掌握振動位移、速度、加速度的測量。 2熟練掌握用自由振動法、強迫振動法測定結(jié)構(gòu)的動力特性。了解用脈動法測定結(jié)構(gòu) 的動力特性。 3掌握結(jié)構(gòu)的動應(yīng)變、動撓度的測量及動力系數(shù)的測定。 4掌握振動加載實驗及結(jié)構(gòu)的疲勞實驗。 第 8 章 建筑結(jié)構(gòu)的抗震實驗 考核要求 1掌握結(jié)

17、構(gòu)抗震的低周反復(fù)加載實驗。 2了解擬動力實驗。 3了解地震模擬振動臺實驗。 第 7、8 章復(fù)習(xí)要點 1結(jié)構(gòu)中遇到的動載一般有哪兩類？振動實驗的目的是什么？ 答：結(jié)構(gòu)中遇到的動載有兩類：振動與移動荷載。振動實驗的目的是測定結(jié)構(gòu)的動力 特性、結(jié)構(gòu)的響應(yīng)及結(jié)構(gòu)的破壞特性等。 2研究性疲勞實驗一般研究哪些內(nèi)容？ 答：研究性疲勞實驗一般研究以下內(nèi)容： 1）開裂荷載及開裂情況； 2）裂縫的寬度、 長度、間距及其隨荷載重復(fù)次數(shù)的變化；3）最大撓度及其變化； 4）疲勞極限； 5）疲勞破 壞特征。 3檢驗性疲勞實驗一般研究哪些內(nèi)容？ 答：檢驗性疲勞實驗，通常是在重復(fù)荷載作用下，經(jīng)歷規(guī)定的荷載重復(fù)次數(shù)的荷載作 用

18、期間及之后，對下列內(nèi)容進行檢驗：1）抗裂性能； 2）開裂荷載、裂縫寬度及開展情 況； 3）最大撓度的變化情況。 4對建筑結(jié)構(gòu)振動的研究有哪些方面，列舉其中三個？ 答： 1）減震與隔震研究； 2）減輕和防止地震災(zāi)害； 3）風震研究； 4）建筑物承受其 他振動荷載的研究，如沖擊、爆炸等。 5建筑結(jié)構(gòu)抗震實驗按照實驗方法和實驗手段的不同，分為哪幾類？ 答：建筑結(jié)構(gòu)抗震實驗按照實驗方法和實驗手段的不同，可以分為低周反復(fù)加載實驗 （偽靜力實驗）、擬動力實驗和動力加載實驗。 6結(jié)構(gòu)抗震實驗的特點是什么？要求觀測的內(nèi)容有哪些？ 答：結(jié)構(gòu)抗震實驗的特點是荷載作用反復(fù)，結(jié)構(gòu)變形很大。實驗要求做到結(jié)構(gòu)構(gòu)件屈 服以后，進入非線性工作階段，直至完全破壞；實驗要求同時觀測結(jié)構(gòu)的強度、變形、非 線性性能和結(jié)構(gòu)的實際破壞狀態(tài)。 7低周反復(fù)加載實驗有哪些優(yōu)點和不足？ 答：低周反復(fù)加載實驗的三個主要優(yōu)點是：1）實驗設(shè)備比較簡單； 2）加載歷程可人 為控制，并可按需要加以改變或修正；3）在實驗的過程中，可以停下來觀察結(jié)構(gòu)的開裂和 破壞狀態(tài)