《土木工程結構試驗》-期末考試試卷

1、一、單項選擇題1 土木工程結構試驗中，常用生產(chǎn)鑒定性試驗解決的問題是（C ） 。A. 驗證結構設計理論的假定B. 提供設計依據(jù)C. 處理工程事故，提供技術依據(jù)D. 提供實踐經(jīng)驗2工程結構試驗的四個階段中，哪一個階段是整個試驗工作的中心環(huán)節(jié)？（ C ）A. 試驗規(guī)劃階段B. 試驗準備階段C. 試驗加載測試階段D. 試驗資料整理和分析階段3在結構試驗中應優(yōu)先選擇的結構就位形式是（A ） 。A.正位試驗B.臥位試驗C.反位試驗 D.原位試驗4結構試驗中，鋼結構的荷載持續(xù)時間一般不少于（B ） 。A.5minB. 10minC. 15min D. 30min5對于量測振動頻率、加速度等參數(shù)的動測儀表，

2、要求儀表的頻率、加速度范圍（A ）被測動態(tài)參數(shù)的上限。A. 大于 B. 等于C. 小于D. 大于等于6 工程結構的模型試驗與實際尺寸的足尺結構相比，不具備的特點是（ D ）。A.經(jīng)濟性強B.數(shù)據(jù)準確C.針對性強D.適應性強7集中荷載相似常數(shù)與長度相似常數(shù)的（B ）次方成正比。A.1B.2C.3 D.48彎矩或扭矩相似常數(shù)與長度相似常數(shù)的（C ）次方成正比。A.1B.2 C.3D.49彈性模型材料中，哪一種材料的缺點是徐變較大，彈性模量受溫度變化的影響較大？（D ）A. 金屬材料B. 石膏 C. 水泥砂漿D. 塑料10哪一種模型的制作關鍵是“材料的選取和節(jié)點的連接”？（C ）A.混凝土結構模型

3、B.砌體結構模型C.金屬結本模型D.有機玻璃模型11 強度模型材料中，哪一種材料需要經(jīng)過退火處理？（A ）A. 模型鋼筋B. 微?；炷罜. 模型砌塊D. 水泥砂漿12下列哪一種加載設備屬于機械力加載設備？（B ）A.杠桿B.彈簧C.手動液壓千斤頂 D.水13機械力加載設備中下列哪一種加載設備常用于結構的持久荷載試驗？（ D ）A.卷揚機B.吊鏈C.螺旋千斤頂D.彈簧14 支座的型式和構造與試件的類型和下列何種條件的要求等因素有關。（ A ）A. 實際受力和邊界條件B. 位移的邊界條件C. 邊界條件D. 平衡條件15結構試驗時，試件的就位型式最符合實際受力狀態(tài)而應優(yōu)先采用的是（A ）。A.正位

4、試驗B.反位試驗C.臥位試驗D. 異位試驗16 .結構靜力試驗的試驗加載制度是（ B ）。A.采用控制荷載或變形的低周反復加載B.采用包括預加載、設計試驗荷載和破壞荷載的一次單調(diào)加裁C.采用正弦激振加載 D.采用模擬地面運動加速度地震波的激振加載17 .超聲回彈綜合法檢測混凝土強度時可以（ D ）。A.既能反映混凝土的彈塑性，又能反映混凝土的內(nèi)外層狀態(tài)B.測量精度稍遜于超聲法或回彈法C.先進行超聲測試，再進行回彈測試D.依據(jù)固定的fcU -V -Rm關系曲線推定混凝土強度18 .當用一個液壓加載器施加兩點或兩點以上的同步荷載時，可以通過（C ）實現(xiàn)。A.杠桿 B. 臥梁 C. 分配梁 D. 反

5、力架19 .結構試驗中用分配梁傳遞荷載的下列裝置中，不正確的是（ B ）。A.B.B ）超聲波檢測儀，測 接收波形信號的振幅和頻率D.低頻20 .超聲波檢測混凝土缺陷的基本原理是采用（ 量超聲脈沖的縱波在結構混凝土中的傳播速度、 等聲學參數(shù)的相對變化，來判定混凝土的缺陷。A.超高頻B.高頻 C.中頻21 .下列哪種儀器不能測量應變？（ D ）A.電阻應變儀B.手持應變儀 C.位移計D.讀數(shù)顯微鏡22 .下列試驗中可以不遵循嚴格的相似條件的是（ A ）。A.縮尺模型試驗B.相似模型試驗C.足尺模型試驗D.原型試驗23 .在確定結構靜力試驗的觀測項目時，應首先考慮（ B ）。A.局部變形 B.整體

6、變形C.應變觀測D.裂縫觀測24 .下列各種振動波形中為隨機振動波形的是（ B ）樂 AA/WV 8-C.D.wu25 .當使用液壓加載系統(tǒng)在試驗臺座上或現(xiàn)場進行試驗時，必須配置各種（B ）,來承受液壓加載器對結構加載時產(chǎn)生的反作用力。A.加載裝置B.支承系統(tǒng)C.測量系統(tǒng)D.控制系統(tǒng)26 .下列各圖中屬于固定較支座的是（ B ）。27 .實踐證明，結構的尺寸效應、構造要求、試驗設備和經(jīng)費條件等因素將制約試件的（C ）。A.強度 B.剛度C.尺寸 D.變形28 .使用應變計測應變值時，對于混凝土試件，標距應大于骨料粒徑的（D ）倍。A.1B.2 C.3D.429 .試件安裝中，簡支結構的兩支點應

7、在同一水平面上，高差不宜超過（C ）跨度。A.1/30B.1/40 C.1/50D.1/6030 .在進行柱靜力試驗時，為了減少支座與柱端的轉動摩擦以及加載過程中避免出現(xiàn)施力位置改變，柱子試驗支座通常采用（ B ）。A.固定較支座B.刀口較支座 C.球鍍支座 D.滾動較支座31 .偏心式激振器所產(chǎn)生的力F與偏心質量塊旋轉圓頻率3的（B）成正比。A.一次方 B.二次方 C.三次方 D.四次方32 .當選擇拾振器做測位移使用時，要使拾振器的相對位移振幅與被測振動體的振幅Xo之比趨近于1,則要求頻率比u和阻尼比D滿足：（A ） A.u>>1;D<1B.u>>1;D>

8、;1C.u<<1;D<1D.u<<1;D>133 .磁電式拾振器的（ C ）。A.感應電動勢與振動體的加速度成正比B.感應電動勢與振動體的速度成反比C.感應電動勢與振動體的速度成正比D.感應電荷與振動體的加速度成正比34 .壓電式傳感器能直接感知被測振動體的（ B ）。 A.速度B.加速度C.位移D.動應變35 .微積分電路中，要實現(xiàn)積分電路，需將電路中的（ A ）短接。A.電感B.電容C.電阻D.電阻和電容36 .微積分電路中，要實現(xiàn)微分電路，需將電路中的（ B ）短接。A.電感B.電容C.電阻D.電阻和電感37 .下列哪種方法是借助共振原理來得到結構自振

9、特性的？ （ D ） A.突然加載法B.突然卸載法C.爆破法D.脈動法38 .結構振動變位圖是（ B ）。A.結構在動荷載作用下的振動形狀B.結構在動荷載作用下的變形曲線C.結構在自由振動狀態(tài)下的振動形狀D.結構在自由振動狀態(tài)下的變形曲線39 .動力系數(shù)總是（A ）。A.大于1B.等于1C.小于1D.小于040 .疲勞試驗的荷載上限 Qmax是根據(jù)構件在最大標準荷載最不利組合下產(chǎn) 生的（B ）計算而得到的。A.軸力B.彎矩C.剪力D.扭矩41 .疲勞試驗時，荷載頻率不應使構件及荷載架發(fā)生共振，同時應使構件在試驗時與實際工作時的受力狀態(tài)一致。為此，荷載頻率8與構件固有頻率 切應滿足以下條件：（D

10、 ）A. e <0.6 切或 8 A1.50B. 8 <0.76 或 8 >1.8 切C. 9 <0.40或 8 >1.2。D. 0 <0.5?；? >1.3042 .功率譜是縱坐標的某個物理量的（ B ）與頻率之間的關系圖譜。A.平方值B.均方值C.平均值D.方差43 .描述隨機過程某一時刻 t1的數(shù)據(jù)值與另一時刻（t1 + 7）的數(shù)據(jù)值之間 的依賴關系稱之為（ A ）函數(shù)。A.自相關B.互相關C.不相關D.相關44 .下列哪個公式不屬于結構阻尼比巴的表達公式?A.B.C.D.cr45 .回彈法每個測區(qū)的測點個數(shù)一般為（ C ）個。A.4 B.9 C

11、.16D.2546 .超聲波是一種頻率超過（ C ） kHz的機械波。A.10 B.20 C.30 D.4047 .超聲波的波速與混凝土的（ D ）。A.密度成正比B.密度成反比C.密度的開方值成正比 D.密度的開方值成反比48 .利用回彈法檢測混凝土質量時，當碳化深度小于（ B ） mm寸按無碳 化進行處理，當碳化深度大于6mmB寸，按6mm#算。A.0.25B.0.5 C.0.75D.1二、填空題（本大題共小題，每小題分，共分）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 .試件的就位形式有正位試驗、臥位試驗、反位試驗和原位試驗。3 .荷載分級的目的一方面是控制加荷

12、速度，另一方面是便于觀察結構變形，為讀取各類試驗數(shù)據(jù)提供必要的時間。4 .選用儀器儀表必須滿足量測所需的精度和量程要求。5 .動測試驗使用的儀表，尤其應注意儀表的線性范圍、頻響特性和相位特 性要滿足試驗量測的要求。6 .確定相似條件的方法有方程式分析法和量綱分析法兩種。7 .氣壓加載有兩種：一種是正壓加載,另一種是負壓加載。8 .測量系統(tǒng)一般由感受、放大和顯示三個基本部分組成。9 .測量儀器的主要技術指標有量程、刻度值、靈敏度、精確度和滯后等。10 .精確度簡稱精度，它是精密度和準確度的統(tǒng)稱。11 .靜力試驗的測量項目不外乎有結構上的作用及結構作用效應。12 .雙向應變場下，由于應變計的橫向效

13、應，使得應變計的靈敏度系數(shù)K一般比單絲靈敏度系數(shù)小。13 .電阻應變片的溫度補償技術常用的有兩種方法，分別是溫度補償片補償和工作片互補償。14 .惠斯頓電橋的連接主要有兩種方法，分別是全橋和半橋。15 .數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)包括傳感器、數(shù)據(jù)采集儀和計算機三個部分。16 .對結構進行動力分析的目的是保證結構在整個使用期間，在可能發(fā)生的動荷載作用下能夠正常工作，并確保其一定的可靠度。17 .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。18 .電磁式激振器比偏心式激振器的激振力范圍小，頻率范圍大。 19 .結構疲勞試驗機主要由控制系統(tǒng)、脈動發(fā)生系統(tǒng)和脈動千斤頂組

14、成。20 .電荷放大器只適用于輸出為電荷的傳感器；動態(tài)電阻應變儀的前儀環(huán)節(jié)必須為應變式的傳感器。21 .動荷載特性的測定方法包括直接測定法和比較測定法。22 .結構自振特性主要包括自振頻率、阻尼和振型三個參數(shù)。23 .如在特殊情況下，結構必須在共振區(qū)工作，則阻尼可大大抑制動力反應。24 .兩個頻率較接近的合成波形，其波形特征為“拍余7二 。25 .典型的“拍振”波形中，若 l腹1腰，則頻率較高的那個諧量的幅值較）；反之，1腹1腰，則頻率較低的那個諧量的幅值較小。26 .對于由多個簡諧頻率成分合成在一起的復雜周期振動波形，可采用 Fourier 分解法進行分解。三、名詞解釋（本大題共小題,每小題

15、分，共分）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布置形式。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(xiàn)象，單值條件相同，其相似準數(shù)的數(shù) 值也相同。5 .等效荷載是指加在試件上，使試件產(chǎn)生的內(nèi)力圖形與計算簡圖相近，控 制截面的內(nèi)力值相等的荷載。6 .單值條件是決定于一個現(xiàn)象的特性并使它從一群現(xiàn)象中區(qū)分出來的那些 條件。7 .相似準數(shù)是聯(lián)系相似系統(tǒng)中各物理量的一個無量綱組合。8 .相似條件是相似常數(shù)之間必須滿足的一定的組合關系。9 .量綱是被測物理量的種類。10 .工程結構靜力試

16、驗是對結構施加靜力荷載以模擬結構工作狀態(tài)的試驗。11 .量程指儀器的測量上限值與下限值的代數(shù)差。12 .結構動力系數(shù)的定義為： 在動力荷載作用下，結構動撓度與靜撓度之比。13 .相關分析是指研究兩個參數(shù)之間的相關性，它包括自相關和互相關。14 .頻譜分析是研究振動的某個物理量與頻率之間的關系。15 .功率譜是縱坐標的某個物理量的均方值與頻率之間的關系圖譜。四、問答題（本大題共小題，每小題分，共分）1 . 土木工程結構試驗的任務是什么？答：土木工程結構試驗的任務是在結構或試驗對象上，以儀器設備為工具，利用各種實驗技術為手段，在荷載或其它因素作用下，通過測試與結構工作性能有關的各種參數(shù)后進行分析，

17、從而對結構的工作性能作出評價，對結構的承載能力作出正確的估計，并為驗證和發(fā)展結構的計算理論提供可靠的依 據(jù)。2 . 土木工程結構試驗設計中，試件設計的基本要求是什么？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(tài)，當從整體結構中取出部分構件單獨進行試驗時，特別是對在比較復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(tài)。3 .在試驗前對試件進行預加載的目的是什么？答：（1）使試件各部分接觸良好，進入正常工作狀態(tài)。經(jīng)過若干次預加載，使荷載與變形關系趨于穩(wěn)定。 （2）檢查全部試驗裝置是否可靠。 （3）檢查全 部測試儀器儀表是否正常工作。 （4）

18、檢查全體試驗人員的工作情況， 使他們 熟悉自己的任務和職責以保證試驗工作正常進行。4 .結構模型設計的程序是什么 ？答：（1）選擇模型類型；（2）確定相似條件；（3）確定模型尺寸；（4）模型 構造設計。5 .工程結構靜力試驗中，試驗荷載系統(tǒng)必須滿足的基本要求是什么？答：（1）符合試件受力方式和邊界條件的要求，以確保試驗的準確。（2）加載值穩(wěn)定，不受試驗環(huán)境或結構變形的影響， 相對誤差不超過± 5%以保證 測試的準確度。（3）加載設備應有足夠的強度和剛度，并有足夠的安全儲備。（4）應能方便調(diào)節(jié)和分級加（卸）載，以便控制加（卸）載速率。6 .試驗前的準備工作包括哪些？答：（1）測定材料性

19、能；（2）估算試件特征值；（3）試件準備；（4）設備與 場地準備；（5）試驗安裝。7 .結構動力測試的主要內(nèi)容有哪些？答：（1）動荷載特性的測定；（2）結構自振特性的測定；（3）結構在動荷載 作用下反應的測定。8 .回彈法的基本原理是什么？答：回彈法的基本原理是使用回彈儀的彈擊拉簧驅動儀器內(nèi)的彈擊重錘，通過中心導桿，彈擊混凝土表面，并測得重錘反彈的距離，以反彈距離與彈簧初始長度之比為回彈值R,由它與混凝土強度的相關關系來推定混凝土強度。五、計算題（本大題共小題，每小題分，共分） Le 11 .在靜力模型試驗中，若幾何相似常數(shù)SL =-,線荷載相似常數(shù)Lp 4Sco = qm =,，且應變的相似

20、常數(shù) S名=1 ,求原型結構和模型結構材料彈 qp 101W1 一 4-Ls- S-SS-&性模量的相似常數(shù) Se。（提示：So = SeS& S。為應力相似常數(shù)） 解：根據(jù)量綱分析，彈性模量的相似常數(shù)為：252 .在簡支梁的撓度測量中，已知支座 1和支座2及梁中心處測得的位移分 別為0.1mm 0.56mm和6.8mm,求梁中心處的撓度值。解：根據(jù)幾何關系，梁中心處的撓度為：,1f =:1 一二 M221= 6.8 - 萬 0.1 0.56=6.47 mm3 .某結構在受動力荷載作用后，測得振動記錄曲線如下圖所示，試根據(jù)圖 示振動曲線所標明的數(shù)據(jù)，計算該結構的振動頻率和阻尼比

21、。解:f T 0.2= 5Hz225,=ln 一 =0.14419=吆=0.024 =鳥一%十%4)EKv=0.3 。(2)如圖所示，在計算區(qū)間中k=4, xn=25, xn書=19,所以2 二4 .某結構構件，荷載和電阻應變計布置如圖所示，測量時采用全橋橋路, 應變儀顯示的測量應變值為筌=280 N名,已知結構材料的泊松比(1)畫出測量應變橋路圖；(2)計算該測點的彎曲應變 £。解：(1)橋路中電阻的順序按圖中編號的順序。(2)若純彎曲梁的彎曲應變?yōu)閯t：斬=名；& =電；&3 = VW； % =V8-v , - v < =2 1 -v" =280；280280,所以;=200口；2 1 -v 2 1 - 0.35 .簡支梁構件受均布荷載q作用產(chǎn)生變形，已知支座1和支座2在荷載作用下的沉降量分別為 d =0.12mm, A2 =0Q9mm,梁的跨度L=12m,支座1右側x=4m處A點的撓度測量值 AA=2.11mm,求A點的真實撓度f 。解：2f - A - - d - 23_2 _ _ = 2.11