建筑结构试验复习要点

模型相似：是仿照（真实结构）并按一定比例关系复制而成的试验代表物，它具有实际结构的全部或部分特征，但大部分结构模型是尺寸比原型小得多的缩尺结构结构静力试验：加载过程实质和再从零开始逐步递增一直加到试验某乙预定目标或结构破坏为止。结构动力试验:研究结构在不同性质动力作用下结构动力特性和动力反应的试验。结构抗震试验：指在地震或模拟地震荷载作用下研究结构构件抗震性能和抗震能力的专门试验低周反复加载静力试验：一种以控制结构变形或控制施加荷载，由小到大对结构构件进行多次低周期反复作用的结构抗震静力试验。属于静力试验，也称伪静力试验、周期性抗震试验或结构恢复力特性试验。短期荷载试验：指结构试验时限与试验条件、试验时间或其它各种因素和基于及时解决问题的需要，经常对实际承受长期荷载作用的结构构件，在试验时将荷载从零开始到最后结构破坏或某个阶段进行卸载，整个试验的过程和时间总和仅在一个较短时间段内完成的结构试验。长期荷载试验：指结构在长期荷载作用下研究结构变形随时间变化规律的试验。简述结构抗震试验的种类。六p6答：A低周反复加载静力试验：是一种以控制结构变形或控制施加荷载，由小到大对结构构件进行多次低周期反复作用的结构抗震静力试验。B拟动力试验C地震模拟振动台试验：简述模型试验的种类。六09p4答：A相似模型试验：按照相似理论进行模型设计、制作与试验。用适当的比例尺和相似材料制成与原型几何相似的试验对象，在模型上施加相似力系，使模型受力后重演原型结构的实际工作状态，最后按相似条件有模型试验的结果推算实际结构的工作。B缩尺模型试验：用缩尺模型研究结构性能，验证设计假定与计算方法正确性，缩尺模型实质上是原型结构缩小几何比例尺寸的试验代表物。C足尺模型试验：由于建筑结构抗震研究的发展，国内外开始重视用足尺模型对结构整体性能的试验研究。结构的（荷载试验）是结构试验的基本方法。试验用的荷载形式、大小及加载方式等都是根据（试验的目）的要求，以如何能更好地模拟原有荷载等因素来选择的。正确的（荷载设计）和选择适合于试验目的的需要的（加载设备）是保证整个工作顺利进行的关键之一。9，杠杆加载的关键是要有牢固稳定的支撑反力装置。杠杆支点、力点和加载点位置须明确，并应在同一直线上。10，液压加载的最大优点是利用油压使液压加载器产生较大的荷载，试验操作安全方便。2.为结构动力模拟地震荷载、海浪波动等不同特性的动力荷载创造了有利条件，是动力加载技术发展到了一个新的高度。14，液压加载器在制作标定曲线时，至少应在液压加载器不同的行程位置上加卸荷载重复循环3次，分别取平均值来绘制标定曲线，任一次测量值和曲线上对应点的力值偏差（重复性误差）不应大于±5%。采用试验机标定液压加载器时，应采用什么加载方法，为什么？应注意什么？五六p15答：当采用试验机标定液压加载器时，必须采用加载器的活塞顶升试验机的主动加载方式，原因是：加载器的回程特性很差，被动方式标定是活塞摩阻力方向和正常工作时方向不同，由此得到的标定曲线误差较大。应注意：而不允许采用由试验机推压加载器活塞的被动方式进行标定结构疲劳试验机：主要用于对各种结构构件进行单向负荷的压力及弯曲疲劳试验，在一定范围内产生周期性的单向脉动荷载，实现正弦波的动态疲劳试验，主要由液压脉动器、控制系统和液压脉动加载器三部分组成。结构疲劳试验机应满足2级试验机的精度要求，测力示值相对误差应为±2．0%，试验机脉冲量应大于液压脉冲加载器的活塞面积和振幅的乘积。电液伺服阀能根据输入电流的极性控制液压油的流向，根据输入电流的大小控制液压油的流量，且其流量与输入电流基本上成比例地变化。振动台台面最基本的参数是：位移速度加速度使用频率。一般是按照模型相似原理由模型比例及试验要求来确定台身满负荷时的最大加速度速度位移。使用频率由所做试验模型的第一频率而定。弹簧加载法常适用于构件的持久荷载试验。用弹簧作持久荷载时，应事先估计到由于结构徐变使弹簧压力变小时，其变化值是否在弹簧变形的允许范围内。在结构模型试验中，采用液压加载器加力框弹簧组成的荷载分配传力系统，可实现对试件做多点加载试验。26，激振器产生的激振力等于各旋转质量离心力的合力。27，一般机械式激振器工作频率范围较窄，大致在50-60HZ以下，由于激振力与转速的平房成正比，所以当工作频率很低时，激振力就较小。电磁式激振器由：磁系统动圈弹簧顶杆等部件组成。29，电磁振动台市按闭环振动试验要求设计的。电磁振动台的使用频率范围较窄，台面振动波形较好，一般失真度在5%以下，操作使用方便，易自动控制。人工爆炸产生地面运动的基本特点是：地面运动加速度的峰值随炸药量的增加而增大峰值离爆心距离愈近则愈高加速度持续时间离爆心距离愈远而愈长。人工爆炸模拟地震波对试验结构的影响常采用地面质点运动的最大速度的幅值为衡量标准。结构试验荷载装置是满足试验荷载设计实现试验荷载图式模拟边界条件要求保证试验加载正常进行的关键之一。它由试件支承装置荷载传递装置荷载支承装置结构试验台座试验辅助装置等部分组成。34，试件支承装置是支承结构构件正确传递作用力模拟实际荷载图式边界条件的设备，由支座和支墩组成。35，支座的型式和构造与试件的类型边界条件的要求等因素有关。试验台座的作用：①平衡结构加载时产生的反力②固定横向支架，保证构件的侧向稳定③通过水平反力架对试件施加水平荷载④消除试件试验时的支座沉降变形。简述荷载传递装置的作用。四六p35答：作用是将加载设备产生的荷载或作用力正确地按试验荷载图式的要求传递到试验的结构上，同时满足荷载量放大、分配和荷载作用形式转换的要求。简述在静力试验中所利用的加载方法。答：在静力试验中有利用重物直接加载或通过杠杆作用间接加载的重力加载方法，有利用液压加载器和液压试验机等的液压加载方法，有利用铰车、差动滑轮组、弹簧和螺旋千斤顶等机械设备的机械加载法，以及利用压缩空气或真空作用的气压加载方法等。简述结构试验电液伺服液压系统的用途？07p18答：1、在结构试验中，他用以模拟地震、海浪等荷载对结构的作用2.特别是可以用来进行抗震结构的静力或动力试验。第三章结构试验的数据采集和测量仪器数据采集的方法：①最简单的量测工具进行人工测量人工记录。②用一般的量测仪器进行测量人工记录。③用仪器进行测量记录④用数据采集系统进行测量和记录。数据采集应遵照同时性和客观性两个原则。同时性原则要求采集得到的所有数据是同一时刻试件受到的作用与试件的反应。客观性原则要求按照客观事实进行数据采集，并把所有关于试验实际情况的数据都加以测量记录，使采集得到的数据能够客观完整地反映和描述整个试验过程。应变测量的温度补偿：在应变测量时，如果试验过程较长，温度发生了变化，测得的试件应变中会包含着温度变化引起的应变，有时这一应变值会相当大。如果试验中只需要测量试件受除温度作用以外的荷载作用所产生的应变，那就应该设法去除由于温度变化引起的应变，这就是应变测量中的温度补偿。在结构试验中：光测法可以用于测量平面应变，较多应用于节点或构件的局部应力分析。磁电式传感器主要技术指标：①传感器质量弹簧系统的固有频率②灵敏度③频率响应④阻尼7、角位移传感器的工作原理。六p61答：工作原理是以重力作用线为参考，以感应元件相对于重力线的某一状态为初值。当传感器随测量截面一起发生角位移后，其感应元件相对于重力线的状态也随之改变，把这个相应的变化量用各种方法转换成表盘读数或各种电量。请写出数据采集系统数据采集过程的步骤？09p70答：1.应传感器感受各种物理量，并把他们转换成电信号2.通过A/D转换，将模拟量的数据转变成数质量的数据3、数据的记录、打印输出或存入磁盘文件。第四章：结构试验设计结构试验总体设计：主要是根据结构试验的目的对试验工作进行全面规划与设计。科研型的试件设计应包括试件：①形状的设计②尺寸和数量的确定以及构造措施的考虑③必须满足结构和受力的边界条件的要求。几何相似：即要求模型和原型结构之间所有对应部分尺寸成比例。模型比例即为长度相似常数。物理相似：要求模型和原型的各相应点的应力应变刚度和变形间的关系相似。时间相似：对于结构动力问题，在随时间变化的过程中，要求结构模型和原型在对应的时刻进行比较，要求相对应的时间成比例。边界条件相似：要求模型和原型在与外界接触的区域内的各种条件相似。也即要求支承条件相似约束情况相似以及边界上受力情况相似。初始条件相似：对于结构动力问题，为了保证模型和原型的动力反应相似，还要求初始时刻运动的参数相似。运动的初始条件包括：初始几何位置质点的位移速度加速度结构试验的荷载设计主要取决于：答：试验的目的要求、试验对象的结构模式、试件承受荷载的类型和性质、实验室或现场所具有的加载条件因素。结构试验的荷载设计要求研究和考虑的问题有？答：1、试验设备和加载方法的选择2、试件就位与加载方案的确定3.试验荷载图式设计4.试验荷载装置的设计5、试验荷载值得计算和加载制度的设计。在试验时也常常采用不同于设计计算所规定的荷载图示原因？答：1、对设计计算时采用的荷载图式的合理性有所怀疑，因而在实验时采用某种更接近与结构实际受力情况的荷载布置方式。2、在不影响结构的工作和试验成果分析的前提下，由于受试验条件的限制和威力加载的方便，要求改变加载图式，即允许采用与计算的荷载图式不同的等效荷载图式。试验荷载装置的设计要求？答：首先：要保证试件有足够的强度和刚度，同时：要满足试件的设计计算简图、荷载图式、边界条件和受力状态。既不能分担试件承受的试验荷载，产生卸载作用，也不能阻碍试件变形的自由发展，产生约束作用，要满足试件就位支承、荷载设备安装、试验荷载传递和试验全过程的正常工作要求结构极限状态分为：承载能力和正常使用极限状态。对刚度、裂缝宽度（正常使用极限状态的荷载值）抗裂性进行试验（开裂试验荷载值）承载能力试验（承载能力试验的荷载值）按荷载作用时间不同分为：正常极限有可分为（短期和长期试验荷载值）试验加载制度包括：1、加载速度的快慢2、加载时间间歇的长短3、分级荷载的大小4、加载卸载循环的次数。在采集等效荷载加载时有哪些注意事项？一p89答：采用等效荷载时，1必须全面验算由于荷载图式的改变对结构造成的各种影响，2必要时应对结构构件作局部加强，或对某些参数进行修正，3当构件强度等效，而整体变形条件不等效，则需要对所测变形进行修正4，取弯距等效时，尚需验算剪力对构建的影响，同时要把采用等效荷载的实验结果所产生的误差控制在试验允许的范围以内。采用什么方法可以减少混凝土试件制作误差产生的影响？三p98答：为减少试件制作误差产生的影响，试验前必须量测试件主要受力区的实际外形尺寸，试验后打开混凝土实测主筋位置和保护层厚度。采用试件的实测尺寸进行理论计算，可以大大减小误差。结构试验中，测点的布置应该注意哪些问题？三p95答：A测点的位置必须有代表性。B为了保证测量数据的可信度，还应布置一定数量的校核性测点。C测点的布置应有利于试验时操作和测读。D结构动力试验中测点应布置在要求结构反应的最大部位。E结构地震模拟振动台整体结构模型试验时，一般在结构各楼层的楼面和屋面处布置加速度传感器。第五章：结构静力试验静力试验的作用：主要用于模拟结构承受静荷载作用下的工作情况，试验中，可以观测和研究结构构件的承载力刚度抗裂性等基本性能和破坏机制加载制度：指的是试验进行期间荷载的大小和方向与时间的关系。加载图示：指试验荷载的空间布置。分级加载的作用：采用分级加载一方面可以控制加载速度，另一方面便于观测结构变形随荷载变化的规律，了解结构各个阶段的工作性能加载设计的目的：在试验中模拟结构的实际荷载情况，提出与结构的实际荷载相似的加载制度和加载图示钢筋混凝土梁板构件的生产性鉴定：只测量1、构件的承载力2、抗裂度3.各级荷载小的挠度及裂缝开展情况研究性试验：除1、承载力、2抗裂度3、挠度和裂缝观测外，还测量构件某些部位的应力，以分析构件中该部位的应力大小和分布规律裂缝的测量包括：1、确定裂缝的位置和时间2、描述裂缝的发展和分布3、测量裂缝的宽度和深度梁工作性能的重要指标是由：转角和曲率反映的。柱