论述题：组建结构实验室，需要什么器材？吊车及吊车梁、反力槽道、拟动力加载系统、1000 吨结构试验系统、反力墙、200kN 横 向作动器、100 吨拟动力加载系统、液压源、孔洞式反力地基、500 吨长柱加载系统、疲劳 试验机、冲击试验机、蠕变试验机、结构教学实验系统 第一章第一章 1 建筑结构试验的作用（以实验方法测定有关数据，为结构的安全使用和设计理念的简 历提供重要根据的科学） （1）建筑结构试验发展结构理论的重要途径 （2）建筑结构试验是发现结构设计问题的主要手段 （3）建筑结构试验是验证结构理论的唯一方法 （4）建筑结构试验是建筑结构质量鉴定的直接方式 （5）建筑结构试验是制定各类技术规范和技术标准的基础 （6）建筑结构试验是自身发展的需要 2. 结构试验按试验目的试验目的分类：（1）生产性试验 （2）科研性试验结构试验按荷载性质荷载性质分类：（1）静力试验 （2）动力试验（包括振动试验和疲劳试验）结构试验按试验对象试验对象分类：（1）真型试验 （2）模型试验结构试验按试验周期试验周期分类：（1）短期荷载试验 （2）长期荷载试验结构试验按试验场合试验场合分类：（1）实验室试验 （2）现场试验结构安装位置与实际工作状态不相一致的情况下进行的实验为异位实验 第二章第二章 3. 研究路线研究路线也叫技术路线，是指完成一项试验研究任务要经过的起始点，中转点和结束点 等若干个技术环节上所有内容顺序的方式4. 试验数量的设计方法：优选法 因子法（设计的数量最多） 正交法 均匀法5. 试验荷载制度试验荷载制度指的是试验进行期间荷载与时间的关系荷载制度的内容：加荷卸荷的程序加荷卸荷的程序 加荷卸荷的大小加荷卸荷的大小荷载程序：分预载 标准荷载（正常使用荷载） 破坏荷载 三个阶段 每次加载均采用分级加载制分级加载制。分级加（卸）的目的分级加（卸）的目的主要是为了方便控制加（卸）载速度和 观测结构变形，也为了统一各点加载的步调。看懂 P24 图 2.8 且当荷载加到计算破坏荷载的 90%后，为了求得精确的破坏荷载，每 级应取不大于标准荷载的 5%；需要做抗裂检测的结构，加载到计算开裂荷载的 90%后， 也应该为不大于标准荷载的 5%施加，直至第一条裂缝出现6低周反复加载试验（即结构伪静力）低周反复加载试验（即结构伪静力） （重点） 【抗震试验】P25 分为单向反复加载和双向 反复加载 定义：周期性的反复荷载施加于结构上，研究结构抗震的静力试验试验目的：1.首先是研究结构在地震荷载作用下的恢复力特性，确定结构构件恢复力的 计算模型（滞回曲线和曲线所包围的面积求得等效阻尼比，衡量结构的耗能能力，从恢复 力特性曲线可得骨架曲线和结构的初始刚度和刚度退化等） 。 2.其次是通过试验可以从强度、变形和能量等三个方面判别和鉴定结构的抗震性能。 3.第三是通过试验研究结构构件的破坏机理，为改进现行抗震设计方法和修改规范提供依据。实验优点：在试验过程中可以随时停止下来，不定期观察结构的开裂和破坏状态，便于 检验校核试验数据和仪器的工作情况，并可按试验需要修正和改变加载程序。不足之处：试验的加载程序是事先由研究者主观确定的，与地震记录不发生关系，由于 荷载是按力或位移对称反复施加，因此与任一次确定性的非线性地震反应相差很远，不能 反映出应变速率对结构的影响。单向反复加载方案单向反复加载方案:控制位移加载 控制作用力加载 控制作用力和控制位移的混 合加载（最常用方法）为了弥补上述实验方法的不足，将计算机技术直接应用于控制实验加载，产生了一种新 的抗震实验加载方法，称之为伪动力试验或拟动力试验伪动力试验或拟动力试验。它是用计算机检测和控制进行试 验，使这种模拟试验方法更接近地震反应的真实状态。其特点是不需要事先假定结构和恢 复力特性，而可以由计算机来完成非线性地震反应微分方程求解，而恢复力值是通过直接 测量作用在试验对象上加载器的荷载值而得到，所以这种方法是把计算机分析与恢复力实 测结合起来的一种半理论半试验的非线性地震反应分析方法 P28恢复力特性的指标恢复力特性的指标：强度、刚度、骨架曲线、延性系数、退化率、能量消耗目前较多的结构动力试验结构动力试验，特别是研究地震、风震反应的抗震动力试验，也可以通过实验 室内的模型试验来测量它的结构自震特性自震特性。结构动力特性试验分为人工激震法（又分自由 振动法和强迫振动法）和环境随机振动法结构动力荷载结构动力荷载：地震作用、机械设备振动和冲击荷载、高层建筑和高耸建筑物的风震、 环境振动、爆炸引起的振动。7. 结构自振频率自振频率测量方法：人工激振法（自由振动和强迫振动） ，随机荷载激振法 8. 振型振型：在结构某一固有频率下，结构振动时各点的位移之间呈现出一定的比例关系，如 果这时沿结构各点将其位移连接起来，即形成一定形式的曲线，这就是结构在对应某一固 有频率下的一个不变的振动形式 9. 结构阻尼阻尼常用人工激振法测量10. 结构疲劳试验疲劳试验的目的：要了解在重复荷载作用下结构的疲劳性能及其变化规律确定结 构的疲劳极限值（包括疲劳极限荷载、疲劳极限强度） 11. 疲劳测试项目：抗裂性及开裂荷载裂缝宽度及其发展最大挠度及其变化幅度疲劳极限值 上述应满足设计规范规定的强度刚度和抗裂度要求。取静力荷载的最大荷载按正常使用的 最不利组合选取测量点测量点：1，具有代表性 2.布置一定数量的校核形测点 3、在需要知道的应力变形的位置上 布置测点（称为测量数据） ，还需在已知应力变形的位置上布置测点（称为控制数据或者校 核数据）4,测点的布置应该居中，便于一人管理多台机器。不便测量点尽量最好不要设置 点。结果测定的相对误差不能超过 5%，仪器的最小刻度值小于 5%的最大被测值。仪器最大被 测值小于选用仪器最大量程的 80%，读数时必须全部同时进行，至少也要基本上同时12试验加载装置的设计需满足的要求：强度 刚度 真实性 简便性第三章第三章 静力加载：静力加载：重力加载、液压加载、机械加载、压缩空气真空压缩 动力加载：动力加载：惯性力或电磁系统激震、液压加载、电液伺服、地震模拟台、爆炸加载、脉动 法13. 重力加载(静力)：重力直接加载和杠杆加载 重力直接加载重力直接加载方法优点：试验荷载可就地取材，可重复使用，针对试验结构或时间的变形 而言，可保持恒载，可分级加载，容易控制；缺点：加载过程中需要花费较大的劳动力， 占据较大的空间，安全性差，试验组织难度大水是最理想的试验荷载，它不仅复合结构物的实际使用条件，而且还能检验结构的抗裂 抗渗情况。缺点：液体的深度要随试验结构的变形而改变，会改变荷载的分布形式；试验 测试的仪器仪表也难于布置；结构受载面无法观测。杠杆加载杠杆加载：杠杆制作方便，荷载值稳定不变，当结构有变形时，荷载可以保持恒定，对 于作持久荷载持久荷载试验尤为合适14. 机械力加载机械力加载：吊链 卷扬机 绞车 花篮螺丝 螺旋千斤顶 弹簧（5、6 用于 持久荷载试验）15. 液压荷载液压荷载（产生静力或动力荷载）：最大优点是利用油压使液压加载器液压加载器产生较大的荷 载，试验操作安全方便，特别是对于大型结构构件，当实验要求荷载点数多，吨位大时更 合适16. 电液伺服液压系统电液伺服液压系统（适用于静力或动力，低周疲劳和模拟地震实验）的工作原理：根 据控制指令信号，油泵从液压源输出高压油泵进入伺服阀，由伺服阀驱动双向加载器对时 间施加试验所需要的荷载。电液伺服阀是电液伺服阀加载系统中的心脏部分。电液伺服阀能根据输入电流的极性和大 小控制油的流向和流量17. 惯性力荷载惯性力荷载（动力）：1、冲击加载（荷载作用时间短，被加载结构产生自由振动，适 用于结构动力特性试验）初位移加载法 初速度加载法 反冲激振法 2、离心力加载3、直线位移惯性加载 18. 气压荷载气压荷载(静力。产生的是均布荷载，在模型试验中应用较多)：利用压缩空气加载 利用抽真空产生负压对结构构件施加荷载 地面实验台座：板式、箱式 荷载架（反力设备）：竖向荷载架、水平荷载架、反力墙第四章第四章 19. 试验仪器主要技术性能指标：刻度值 量程 灵敏度灵敏度 分辨率 线性度 稳定 性 重复性 频率响应灵敏度灵敏度：被测物理量的单位变化引起测试系统输出值变化量的大小称为灵敏度，是输出量 和被测物理量的比值 20. 电阻应变片电阻应变片（测量试件应变的特殊电阻丝）的主要技术指标：电阻值 R 标距 l0 灵敏系数 K(K 表示单位应变引起应变片的电阻变化) 电阻变化率等于 K 乘以应变 应变片的粘贴方法、步骤等技术要求：应变片的检查分选 测点处理 片的黏贴 固 化处理 黏贴质量检查 导线连接 防潮防护支座：支墩和铰支座。支座是装置中模拟结构受力和边界条件的重要组成部分，数据采集系统的硬件由三个部分组成：传感器、数据采集仪和计算机控制器 21. 检测混凝土强度的方法检测混凝土强度的方法：非破损检测非破损检测（测量混凝土的某些物理特性） 、半破损检测半破损检测（不 影响结构构件承载能力的前提下，直接进行局部的微破损实验或者直接取试样所得的数据 来推算出混凝土强度作为检测结果） 。 详细分为回弹法、超声脉冲法、超声回弹综合 法、钻芯法、拔出法（前三者为非破损，后两者为半破损）1、回弹法（|误差大）表层约 3cm 厚度的状态） ，测量混凝土表面硬度推算强度 回弹法测定混凝土强度均采用试验归纳法 基本原理：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，弹击混凝土的 表面，并测得重锤反弹的距离，以反弹距离与弹簧初始长度之比为回弹值 R，由它与混凝 土强度的相关关系来推算混凝土强度方法： 测回弹值（回弹值与强度不相等，一元回归或者二元回归） 测区数目应不少于 10 个，测区不小于 2020cm，测区宜选在混凝土浇筑的侧面。16 个回 弹测点，测点净距 72cm。 测区宜在侧面，相邻测区间距不宜大于 2cm 测碳化深度（影响回弹法的重要因素） 用 1%酚酞酒精溶液，不不呈现紫红色即为碳化深度 数据处理（1）剔除 3 个最大值，3 个最小值，其余 10 个取平均值（2）碳化深度 dm0.4mm 时，取 dm=0，否则，按规定计算。2、超声脉冲法：混凝土强度越高，相对超声声速也愈大。每个测区三个测点，相对面上对应的辐射和接收换能器应在同一轴线上。 3、超声回弹综合法的优点：既能反映混凝土的弹性，又能反映混凝土的塑性；既能反映 混凝土的表层状态，又能反映混凝土的内部构造；这样通过不同物理参量的测定，可以由 表及里的较为确切地反映混凝土的强度。能对混凝土的某些物理参量在采用回弹法或超 声法测量时产生的影响得到补偿，其测量精度优于超声法或回弹法，减少了量测误差 4、 钻芯法钻芯法（取圆柱形）的特点：不需要建立混凝土的某种物理量与强度之间的关系， 是一种较为直观可靠的检测混凝土强度的方法 由于需要从结构上取样，对原结构有局部损伤，所以是一种能反映混凝土实际状态的现 场检测的半破损试验方法 单个构件，钻心数量不得少于三个。最多允许两根直径小于 10mm 的钢筋 5、拔出法（固件安装方法）：预埋法（在浇筑混凝土时预埋锚固件的方法 LOK，常用于施工阶段，按事先计划要求布置测点）后装法（在混凝土硬化后再钻埋入膨胀螺栓作 为锚固件的方法 CAPO，检测混凝土质量和判断硬化混凝土的现有实际强度）22.超声法检测混凝土缺陷的原理检测混凝土缺陷的原理： 当混凝土存在缺陷或损伤时，超声脉冲通过缺陷时产生绕射，传播的声速小，声时偏长 由于在缺陷界面上产生反射，能量显著衰减，波幅和频率明显降低，接收信号的波形平 缓甚至畸变 综合声速，波幅和频率等参数的相对变化，对同条件下的混凝土进行分析，判断和评定 混凝土的缺陷和损伤情况 检验混凝土缺陷（裂缝、内部空洞、表层损伤）的方法混凝土缺陷（裂缝、内部空洞、表层损伤）的方法：超声脉冲