建筑结构试验

简答]气压加载法的工作原理：

气压加载法的工作原理：气压加载法主要是利用空气压力对试件施加荷载。由于空气压力的特点，它所产生的垂直于试件或结构模型表面的均布荷载。

这时要求在试件上特制一个对试件无约束的密封容器，或在加载装置和试件之间设置一可充气的气囊，经充气后借助容器或气囊将均布压力施加于试件表面。

单选、简答】惯性力加载法的分类。

在结构动力试验中，常利用物体质量在运动时产生的惯性力对结构施加动力荷载。由于荷载作用的方法不同，其可分为冲击力加载和离心力加载两种方法。

简答】各种惯性力加载法的工作原理。

冲击力加载法的工作原理：通过突加载或张拉突卸，使被加载结构产生自由振动。

离心力加载法的工作原理：根据旋转质量产生的离心力对结构施加简谐振动荷载。

简答】电液伺服加载系统的工作原理。

电液伺服加载系统的工作原理：利用自动控制和液压技术相结合的电液伺服闭环境系统控制试验加载。

填空、简答】电液伺服阀的工作原理。

电液伺服阀的工作原理：电液伺服阀是电液伺服液压加载系统的心脏部分、指令发出信号经放大后输入伺服阀，转换成大功率的液压信号，将来自液压源的液压油输入加载器，使加载器按输入信号的变化规律对结构施加荷载。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，且其流量与电流基本上成比例地变化。

单选、简答】机械力加载使用的机具种类。

机械力加载常用的机具有吊链、卷扬机、绞车、花篮螺丝、螺旋千斤顶及弹簧等。

单选、简答】用弹簧作结构持久荷载试验的原理。

用弹簧作结构持久试验时，弹簧变形值与荷载的关系应预先测定，故在试验时只需要知道弹簧的最终变形值，即可求出对试件施加的荷载值。即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。

电液伺服加载系统的组成和特点。

电液伺服加载系统主要由电液伺服加载器、控制系统和液压源等三大部分组成。

电液伺服加载系统的特点：试验时应用非电量电测技术将荷载作用力、位移、应变、加速度等物理转换得到的电参量（一般为电压信号），通过电液伺服阀去控制系统中的高压液压油的流量，推动液压加载器油缸中的活塞队结构施加荷载。加载时通过特定的传感器（如荷载、位移、应变、加速度等传感器）量测某一物理量作为反馈信号，以电参量的方式实时与指令信号（试验要求控制达到的设定量）从而自动修正电液伺服阀的工作状态，是液压加载活塞的动作趋向于传感器量测的物理量并与指令信号相一致。

因此，它可以精确。模拟结构构件所承受的实际荷载，在结构抗震动力试验中用以模拟随机振动的**荷载。

液压加载器的标定方法。

液压加载器的标定方法：液压加载器标定时，一般是将加载器的作用力量测仪表测定加载的作用力。力值量测仪表采用精度较高的环箍式压力测力计（俗称测力环）。

名词解释】环境随机激振的含义。

利用高灵敏度的测振仪器，在任何地点、任何时间和任何情况下都能测得地面的极微小的振动波形。它的幅值很小，从千分之几个微米到几个微米，频带较宽，从0.1s到10s，这种在**条件下存在着的大地微动称之为地面脉动，一般认为它是由于受到海潮、风浪、气压变动和地球内部活动等自然原因或交通运输、工业生产以及其他各种人为活动等影响所致，也称为环境随机振动。

简答】电磁式激振器的工作原理。

电磁式激振器的工作原理：当激振器工作时，在励磁线圈中通入稳定的直流电，使在铁芯与磁极板的空隙中形成一个强大的磁场。与此同时，由低频信号发生器输出一交变电流，经功率放大器放大后输入工作线圈，这时工作线圈即按交变电流的谐振规律在磁场中运动并产生一电磁感应力，使顶杆推动试件产生振动。

根据电磁感应原理，当通过工作线圈的交变电流以简谐规律变化时，则通过顶杆作用与结构的激振力也按同样规律变化。在磁场强度和工作线圈导线的有效长度不变的情况下，激振力与通过工作线圈的交变电流成正比。

简答】反冲激振器的组成及其工作原理。

反冲激振器由燃烧室壳体、底座、喷管、主装火药和点火装置组成。

其工作原理：当点火装置内的火药被点燃后，很快使主装置火药到达燃烧温底，主装火药开始在燃烧室中进行平稳的燃烧，产生的高温高压气体便从喷管口以极高的速度喷出。按动量守恒定律得到反冲力，即为作用在北侧结构上的脉冲力。

填空、简答】荷载传递装置的分类。

1.杠杆。1）作用：杠杆的主要作用是利用放大原理，在试驾少量荷载的情况下，经过杠杆的传递而获得放大几倍的作用力。

2）构造要求和使用注意事项：杠杆比例不宜大于1:6，当采用型钢单梁式杠杆时，其支点和重点必须明确，并设有加肋，防止杠杆本身翘屈和失稳。

2.分配梁。

1）作用：分配梁的作用是将单一杠杆或液压加载器产生的荷载分配成两个或两个以上的多点集中荷载。

2）构造要求和使用注意事项：分配梁一般均为单跨简支形式，不能用多跨连续梁的形式，单跨简支分配梁均为等比例分配，即将一个集中荷载分两个集中力，它们的数值既是分配梁的两个支座反力。分配梁层次不宜大于三层。

如需要不等比例大的一端设置在靠近固定铰支座的一边，以保证荷载的正确分配，传递和试验的安全。分配梁本身应有足够的强度和刚度。

3.卧梁。1）作用：卧梁的作用是将若干个加载点的集中荷载转换成均布荷载施加于试件的端面，保证试件的受载截面获得均布分布的应力状态。

2）构造要求和使用注意事项：为保证荷载的正确传递，卧梁必须有足够的强度和刚度。如需降低卧梁的刚度，应适当增加集中荷载的个数。

卧梁安装时与试件端面之间应平整铺设砂浆垫层，砂浆强度不应低于试件混凝土强度等级的50%。此外，对于承受集中荷载作用的试件表面应铺设钢垫板，以防止混凝土或砌体局部受压破坏。对于柱与压杆试验，必要时可在试件受压端增设钢柱帽，防止局部承压破坏。

简答】试验台座的类型、作用与构造特点。

按结构构造的不同可分为以下形式：

1、板式试验台座。其是指台座为整体的钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土的厚板。由台座的自重和刚度来平衡结构试验时施加的荷载。

1）槽式试验台。其构造特点是沿台座纵向全场布置几条槽轨，槽轨的作用在于锚固加载支架这种台座的特点是加载点位置可沿台座的纵向任意变动，以适应试验结构加载位置的需要。

2）地锚式试验台。其特点是在台面上每隔一定距离设置在一个地脚螺丝。螺丝下端锚固在台座内，其顶端伸出于台座表面制定的圆形空穴内，使用时通过用套筒螺母与加载架的立柱连接，平时可用圆形盖板空穴盖住，保护螺丝端部及防止脏物落入空穴。

2、箱式试验台座。

这种试验台座的规模较大，由于台座本身构成箱形结构，所以它比其他形式的台座具有更大的刚度。试验量测与加载工作可在台座上面进行，也可以具有更大的刚度。试验量测与加载工作可在台座上面进行，也可在箱形结构内部进行，可供进行长期荷载试验或特种试验使用。

3、抗侧力试验台座。

抗侧力试验台座除了利用前面几种形式的试验台座对试件施加竖向荷载外，在台座的端部建有高大的刚度极大的抗侧力结构，即固定的反力墙用以承受和抵抗水平荷载所产生的反作用力。这时抗侧力墙与试验台座联成整体，可以提高墙体抵抗弯矩和剪力的能力。

填空、简答】结构现场试验荷载装置的主要矛盾。

结构现场试验荷载装置的主要矛盾：当采用杠杆加载或液压加载时，如何解决杠杆支点锚固和液压加载器所产生的反作用力的平衡问题。

单选】试验支承装置设备与模拟结构构件受力和边界条件的关系。

一般试件的支承装置与模拟结构构件受力和边界条件有关。梁、桁架等平面结构的铰支座，通常按结构变形情况由一种固定铰支座及一种滚动支座组成。对于连续梁结构，除一端为固定铰支座外，其他均应为滚动铰支座。

板壳结构则按期实际支承情况用各种铰支座组合而成，它常常是四角支承或四边支承的，这里除了前述的滚动和固定铰支座外，还需用双向可动的和固定的球铰支座。

名词解释、简答】测量仪器的主要技术性能指标。

结构试验测量仪器的主要技术性能指标如下：

1）最小分度值（刻度值）：指一起的指示部分或显示部分所能指示的最小测量值，即每一最小刻度所表示的被测量的数值。

2）量程：仪器可以测量的最大范围。

3）灵敏度：被侧量的单位物理量所引起仪器输出或显示装置值的大小，即仪器对被测物理量变化的反应能力。

4）分辨率：仪器测量被测物理量最小变化值的能力。

5）线性度：仪器校准曲线对理想拟合直线的接近程度。可用校准曲线与拟合直线的最大偏差作为评定指标，并用最大偏差与满量程输出的百分比表示。

6）稳定性：当被测物理量不变，仪器在规定的时间内保持示值与特性参数不变的能力。

7）重复性：在同一工作条件下，仪器多次重复测量同一数值的被测量时，保持示值一致的能力。

8）频率响应：动测仪器输出信号的幅值和相位随输入信号的频率而变化的特性。常用幅频特性和相频特性曲线表示，分别说明仪器输出信号与输入信号间的幅值比和相位角偏差与输入信号频率关系。

简答】测量仪器的标定。

为了确定仪器设备的灵敏度和精确度，确定试验数据的误差，应该在试验前或试验后对仪器设备进行校定。仪器标定可按两种情况进行：一是对一起进行单件标定，二是对仪器的灵敏度和精确度，系统校定可以确定某些仪器组成的系统的灵敏度和精确度。

当实际试验中采用某些仪器组成的系统来进行测量和数据采集时，应尽量采用系统标定。

简答】结构试验对测量仪器的要求。

结构试验对仪器设备的使用要求如下：

1）测量仪器不应该影响结构的工作，要求仪器自重轻，尺寸小，尤其是对模型结构试验，还要考虑仪器的附加质量和仪器对结构的作用力。

2）测量仪器具有合适的灵敏度和量程。

3）安装使用方便，稳定性和重复性好，有较好的抗干扰能力。

4）价廉耐用，可重复使用，安全可靠，维修容易。

5）在达到上述要求的条件下，尽量要求多功能、多用途、以适应多方面的需要。

单选、简答】数据采集的意义和作用。

在结构试验中，数据采集用各种仪器和装置，对试件所受到的荷载作用（如力、位移、温度等）以及试件的反应（如位移、速度、加速度、应力、裂缝等）数据进行测量和记录、数据采集到准确、可靠的数据，才能通过数据处理和分析得到正确的实验结果，达到试验的预期目的。数据采集结构试验的重要步骤，是试验成功的必要条件之一。

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