東華理工大學(xué)土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)考試試卷

1、一、單項(xiàng)選擇題（本大題共小題，每小題分，共分）在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。20.超聲波檢測混凝土缺陷的基本原理是采用（ B ）超聲波檢測儀，測量超聲脈沖的縱波在結(jié)構(gòu)混凝土中的傳播速度、接收波形信號(hào)的振幅和頻率等聲學(xué)參數(shù)的相對變化，來判定混凝土的缺陷。A.超高頻B. Wj 頻C.中頻D.低頻.下列哪種儀器不能測量應(yīng)變？（ D ）A.電阻應(yīng)變儀B.手持應(yīng)變儀C.位移計(jì)D.讀數(shù)顯微鏡.下列試驗(yàn)中可以不遵循嚴(yán)格的相似條件的是（ A ）。A.縮尺模型試驗(yàn)B.相似模型試驗(yàn)C.足尺模型試驗(yàn)D.原型試驗(yàn).在確定結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的觀測項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)首先考慮

2、（ B ）。A.局部變形B.整體變形C.應(yīng)變觀測D.裂縫觀測.下列各種振動(dòng)波形中為隨機(jī)振動(dòng)波形的是（A*AA/VWC.當(dāng)使用液壓加載系統(tǒng)在試驗(yàn)臺(tái)座上或現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，必須配置各種（B受液壓加載器對結(jié)構(gòu)加載時(shí)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).下列各圖中屬于固定較支座的是（ B ）。.實(shí)踐證明，結(jié)構(gòu)的尺寸效應(yīng)、構(gòu)造要求、試驗(yàn)設(shè)備和經(jīng)費(fèi)條件等因素將制約試件的（C ）。A.強(qiáng)度B.剛度C.尺寸D.變形.使用應(yīng)變計(jì)測應(yīng)變值時(shí)，對于混凝土試件，標(biāo)距應(yīng)大于骨料粒徑的（D ）倍。A.1B.2C.3D.4.試件安裝中，簡支結(jié)構(gòu)的兩支點(diǎn)應(yīng)在同一水平面上，高差不宜超過（C ）跨度。A

3、.1/30B.1/40C.1/50D.1/60.在進(jìn)行柱靜力試驗(yàn)時(shí)，為了減少支座與柱端的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦以及加載過程中避免出現(xiàn)施力位置改變，柱子試驗(yàn)支座通常采用（ B ）。A.固定較支座B.刀口較支座C.球校支座D.滾動(dòng)較支座.偏心式激振器所產(chǎn)生的力F與偏心質(zhì)量塊旋轉(zhuǎn)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.當(dāng)選擇拾振器做測位移使用時(shí)，要使拾振器的相對位移振幅Y0與被測振動(dòng)體的振幅X0之比趨近于1,則要求頻率比 u和阻尼比D滿足：（A ）A.u1;D1C.u1;D1D.u1.磁電式拾振器的（ C ）。A.感應(yīng)電動(dòng)勢與振動(dòng)體的加速度成正比B.感應(yīng)電動(dòng)勢與振動(dòng)體的速度成反比C.感

4、應(yīng)電動(dòng)勢與振動(dòng)體的速度成正比D.感應(yīng)電荷與振動(dòng)體的加速度成正比.壓電式傳感器能直接感知被測振動(dòng)體的（ B ）。A.速度B.加速度C.位移D.動(dòng)應(yīng)變.微積分電路中，要實(shí)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.微積分電路中，要實(shí)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.下列哪種方法是借助共振原理來得到結(jié)構(gòu)自振特性的？ （D ）A.突然加載法B.突然卸載法C.爆破法D.脈動(dòng)法.結(jié)構(gòu)振動(dòng)變位圖是（ B ）。A.結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下的振動(dòng)形狀B.結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下的變形曲線C.結(jié)構(gòu)在自由振動(dòng)狀態(tài)下的振動(dòng)形狀D.結(jié)構(gòu)在自由振動(dòng)狀態(tài)

5、下的變形曲線.動(dòng)力系數(shù)總是（ A ）。A.大于1B.等于1C.小于1D.小于0.疲勞試驗(yàn)的荷載上限Qmax是根據(jù)構(gòu)件在最大標(biāo)準(zhǔn)荷載最不利組合下產(chǎn)生的（ B ）計(jì)算而得到的。A.軸力B.彎矩C.剪力D.扭矩41 .疲勞試驗(yàn)時(shí)，荷載頻率不應(yīng)使構(gòu)件及荷載架發(fā)生共振，同時(shí)應(yīng)使構(gòu)件在試驗(yàn)時(shí)與實(shí)際 工作時(shí)的受力狀態(tài)一致。為此，荷載頻率與構(gòu)件固有頻率應(yīng)滿足以下條件：（D ） TOC o 1-5 h z 0.6或1.50.7或1.80.4或1.20.5或1.342.功率譜是縱坐標(biāo)的某個(gè)物理量的（A.平方值B ）與頻率之間的關(guān)系圖譜。B.均方值C.平均值D.方差.描述隨機(jī)過程某一時(shí)刻 t1的數(shù)據(jù)值與另一時(shí)刻（t

6、1）的數(shù)據(jù)值之間的依賴關(guān)系稱之為（A ）函數(shù)。A.自相關(guān)B.互相關(guān)C.不相關(guān)D.相關(guān).下列哪個(gè)公式不屬于結(jié)構(gòu)阻尼比的表達(dá)公式？ （ B ）A. 一20cr0.回彈法每個(gè)測區(qū)的測點(diǎn)個(gè)數(shù)一般為（ C ）個(gè)。A.4B.9C.16D.25.超聲波是一種頻率超過（ C ） kHz的機(jī)械波。A.10B.20C.30D.40.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.利用回彈法檢測混凝土質(zhì)量時(shí)，當(dāng)碳化深度小于（ B ） mm時(shí)按無碳化進(jìn)行處理, 當(dāng)碳化深度大于 6mm時(shí)，按6mm計(jì)算。A.0.25B.0.5C.0.75D.1二、填空題（本大題

7、共小題，每小題分，共分）.工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)所用試件的尺寸和大小，總體上分為模型和原型兩型.試件的就位形式有正位試驗(yàn)、臥位試驗(yàn)、反位試驗(yàn)和原位試驗(yàn)。.荷載分級(jí)的目的一方面是捽制加荷諫摩，另一方面是便干觀察結(jié)構(gòu)變形，為讀取各類試 驗(yàn)數(shù)據(jù)提供必要的時(shí)間。.選用儀器儀表必須滿足量測所需的精度和量程要注.動(dòng)測試驗(yàn)使用的儀表，尤其應(yīng)注意儀表的線性范圍、頻響特件和相位特性要滿足試驗(yàn)量 測的要求。.確定相似條件的方法有方程式分析法和量綱分析法兩種。.氣壓加載有兩種：一種是正壓加載，另一種是負(fù)壓力瞰.測量系統(tǒng)一般由感受、放大和顯示三個(gè)基本部分組成。.測量儀器的主要技術(shù)指標(biāo)有量程、刻度值、靈敏度、精確度和滯后等。.精

8、確度簡稱精度，它是精密度和準(zhǔn)確度的統(tǒng)稱。.靜力試驗(yàn)的測量項(xiàng)目不外乎有結(jié)構(gòu)上的作用及結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)。.雙向應(yīng)變場下，由于應(yīng)變計(jì)的橫向效應(yīng)，使得應(yīng)變計(jì)的靈敏度系數(shù)K 一般比單絲靈敏度系數(shù)也.電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償技術(shù)常用的有兩種方法，分別是溫度補(bǔ)償片補(bǔ)償和工作片互補(bǔ)修.惠斯頓電橋的連接主要有兩種方法，分別是全橋和半橋。.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(jì)算機(jī) 三個(gè)部分。.對結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力分析的目的是保證結(jié)構(gòu)在整個(gè)使用期間，在可能發(fā)生的動(dòng)荷載作用下 能夠正常工作，并確保其一定的可靠度。.動(dòng)力試驗(yàn)的振源有兩大類：一類是自然振源，另一類是人工振源。.電磁式激振器比偏心式激振

9、器的激振力范圍小，頻率范圍大。 .結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)機(jī)主要由控制系統(tǒng)、脈動(dòng)發(fā)生系統(tǒng)和脈動(dòng)千斤頂組成。.電荷放大器只適用于輸出為電荷的俵感器；動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀的前儀環(huán)節(jié)必須為應(yīng)變式 的傳感器。.動(dòng)荷載特性的測定方法包括直接測定法和比較測定法。.結(jié)構(gòu)自振特性主要包括自振頻率、陽尼和振型三個(gè)參數(shù)。.如在特殊情況下，結(jié)構(gòu)必須在共振區(qū)工作，則阻尼可太太抑制動(dòng)力反應(yīng)。.兩個(gè)頻率較接近的合成波形，其波形特征為“拍振” 。.典型的“拍振”波形中，若l腹l腰，則頻率較高的那個(gè)諧量的幅值較??； 反之，l腹l腰， 則頻率較低的那個(gè)諧量的幅值較小。_.對于由多個(gè)簡諧頻率成分合成在一起的復(fù)雜周期振動(dòng)波形，可采用Fourier分

10、解法進(jìn)行分解。三、名詞解釋（本大題共小題，每小題分，共分）.尺寸效應(yīng)反映結(jié)構(gòu)構(gòu)件和材料強(qiáng)度隨試件尺寸的改變而變化的性質(zhì)。.加荷圖式是試驗(yàn)荷載在試件上的布置形式。.幾何相似就是要求模型與真型結(jié)構(gòu)之間所有對應(yīng)部分的尺寸成比例。.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(zhǔn)數(shù)的數(shù)值也相同。.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(jì)算簡圖相近，控制截面的內(nèi)力值 相等的荷載。.單值條件是決定于一個(gè)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。.相似準(zhǔn)數(shù)是聯(lián)系相似系統(tǒng)中各物理量的一個(gè)無量綱組合。.相似條件是相似常數(shù)之間必須滿足的一定的組合關(guān)系。.量綱是被測物理量的種類一。.工程結(jié)構(gòu)靜

11、力試驗(yàn)是對結(jié)構(gòu)施加靜力荷載以模擬結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的試驗(yàn)。.量程指儀器的測量上限值與下限值的代數(shù)差。.結(jié)構(gòu)動(dòng)力系數(shù)的定義為：在動(dòng)力荷載作用下，結(jié)構(gòu)動(dòng)撓度與靜撓度之比。.相關(guān)分析是指研究兩個(gè)參數(shù)之間的相關(guān)性,它包括自相關(guān)和互相關(guān)。.頻譜分析是研究振動(dòng)的某個(gè)物理量與頻率之間的關(guān)系。.功率譜是縱坐標(biāo)的某個(gè)物理量的均方值與頻率之間的關(guān)系圖譜。四、問答題（本大題共小題，每小題分，共分）. 土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)是什么？答：土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)是在結(jié)構(gòu)或試驗(yàn)對象上，以儀器設(shè)備為工具，利用各種實(shí)驗(yàn) 技術(shù)為手段，在荷載或其它因素作用下，通過測試與結(jié)構(gòu)工作性能有關(guān)的各種參數(shù)后進(jìn)行 分析，從而對結(jié)構(gòu)的工作性能作出評(píng)價(jià)

12、，對結(jié)構(gòu)的承載能力作出正確的估計(jì)，并為驗(yàn)證和 發(fā)展結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論提供可靠的依據(jù)。. 土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，試件設(shè)計(jì)的基本要求是什么？答：試件設(shè)計(jì)的基本要求是構(gòu)造一個(gè)與實(shí)際受力相一致的應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)從整體結(jié)構(gòu)中取出部分構(gòu)件單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，特別是對在比較復(fù)雜的超靜定體系中的構(gòu)件，必須要注意其邊界條件的模擬，使其能反映該部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際工作狀態(tài)。.在試驗(yàn)前對試件進(jìn)行預(yù)加載的目的是什么？答：（1）使試件各部分接觸良好，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。經(jīng)過若干次預(yù)加載，使荷載與變形關(guān)系趨于穩(wěn)定。（2）檢查全部試驗(yàn)裝置是否可靠。（3）檢查全部測試儀器儀表是否正常工作。（4）檢查全體試驗(yàn)人員的工作情況，使他們熟悉自己的

13、任務(wù)和職責(zé)以保證試驗(yàn)工作正常進(jìn)行。.結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)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(gòu)造設(shè)計(jì)。.工程結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)中，試驗(yàn)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(yàn)的準(zhǔn)確。（2）加載值穩(wěn)定，不受試驗(yàn)環(huán)境或結(jié)構(gòu)變形的影響，相對誤差不超過土5%,以保證測試的準(zhǔn)確度。（3）加載設(shè)備應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，并有足夠的安全儲(chǔ)備。（4）應(yīng)能方便調(diào)節(jié)和分級(jí)加（卸）載，以便控制加（卸）載速率。.試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作包括哪些？答：（1）測定材料性能；（2）估算試件特征值；（3）試件準(zhǔn)備；（4）設(shè)備與場地準(zhǔn)備；（5） 試驗(yàn)

14、安裝。.結(jié)構(gòu)動(dòng)力測試的主要內(nèi)容有哪些？答：（1）動(dòng)荷載特性的測定；（2）結(jié)構(gòu)自振特性的測定；（3）結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下反應(yīng)的測定。.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(qū)動(dòng)儀器內(nèi)的彈擊重錘，通過中心導(dǎo)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(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系來推定混凝土強(qiáng)度。五、計(jì)算題（本大題共小題，每小題分，共分） L1 a11 .在靜力模型試驗(yàn)中，若幾何相似常數(shù)Sl,線荷載相似常數(shù)S如一,Lp4ap10且應(yīng)變的相似常數(shù)S 1 ,求原型結(jié)構(gòu)和模型結(jié)構(gòu)材料彈性模量的相似常數(shù)SE。（提示:S SeS , S為應(yīng)力相似常

15、數(shù)）解：根據(jù)量綱分析，彈性模量的相似常數(shù)為:SeS110142.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(guān)系，梁中心處的撓度為：16.80.120.566.47mm3.某結(jié)構(gòu)在受動(dòng)力荷載作用后，測得振動(dòng)記錄曲線如下圖所示，試根據(jù)圖示振動(dòng)曲線所標(biāo)明的數(shù)據(jù)，計(jì)算該結(jié)構(gòu)的振動(dòng)頻率和阻尼比。（2ln/n-）k Xn k 2解：（1）0.1s,所以頻率(2)如圖所示，在計(jì)算區(qū)間中5 Hzk 4 , Xn 25 , Xn 4 19 ,所以21n空4190.140.1420.024.某結(jié)構(gòu)構(gòu)件，荷載和電阻應(yīng)變

16、計(jì)布置如圖所示，測量時(shí)采用全橋橋路，應(yīng)變儀顯示的測量應(yīng)變值為r =280,已知結(jié)構(gòu)材料的泊松比v=0.3。（ r4U bdEK1234(1)畫出測量應(yīng)變橋路圖；(2)計(jì)算該測點(diǎn)的彎曲應(yīng)變。解：(1)橋路中電阻的順序按圖中編號(hào)的順序。(2)若純彎曲梁的彎曲應(yīng)變?yōu)椋瑒t:v v 21 v 280所以2802802 1 0.32005.簡支梁構(gòu)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1 =0.12mm,2=0.09mm,梁的跨度L =12m,支座1右側(cè)x=4m處A點(diǎn)的撓度測量值A(chǔ)=2.11mm,求A點(diǎn)的真實(shí)撓度f 。解:f A 2 1232.11 2 0.12 0.0

17、932.11 0.022.09mm.利用回彈法檢測混凝土結(jié)構(gòu)某測區(qū)的混凝土強(qiáng)度時(shí)，該測區(qū) 16個(gè)測點(diǎn)的回彈值分別為38、39、37、37、38、43、39、38、37、41、42、39、35、38、36、35。該測區(qū)平均碳化深度dm=7mm。求該測區(qū)混凝土的強(qiáng)度ft。（題中 fc：= ARB10cdm ,其中 A =0.0250, B =2.0108, C =-0.0358, Rm 為該測區(qū)平均回彈值）解：去掉回彈值的三個(gè)最高值和三個(gè)最低值后，平均回彈值1Rm39 39 37 37 38 39 38 37 39 3838.110fcc 0.025 38.12.0108 10 0.0358 7cu0.025 1509.8157 0.561621.2MPa.構(gòu)件的截面尺寸如圖，在1、2、3、4號(hào)測點(diǎn)測得Z方向上的應(yīng)變?yōu)?Z1 =200, Z2 =300, Z3