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土木工程试验与检测（一）
一、填空题（每空1分，共15分）
1．结构检测方法按其检测方法的不同可分为 非破损检测法 、 半破损检测法 、 破损检测法 。
2.超声波检测混凝土裂缝的方法有 平测法 、 对测法 、 斜测法 。
3.防止钢筋锈蚀最重要的措施是增加混凝土的 密实性 和混凝土的 保护层厚度 。
4.在砌体结构检测中，当采用原位轴压法、扁顶法、原位单剪法、筒压法时，要求每个测区的测点数不应少于 1 个。
5. 在单桩竖向静载荷试验中，当采用慢速维持荷载法时，每级加载为预估极限荷载的 1/10-1/15 。
6. 对钢结构强度及变形的检测，常用的有 电测法 、 机测法 和表面硬度法。
7. 静力载荷试验目的是确定地基土的临塑荷载、极限荷载，为评定地基土的 承载力 提供依据和估算地基土的 变形模量 。
8. 影响钢筋混凝土结构耐久性的最关键问题是 钢筋锈蚀 。
二、名词解释（每题5分，共25分）
1. 非破损检测法
答：所谓非破损检测法，是以某些物理量与混凝土标准强度之间得相关性位基本依据，在不破损混凝土结构的前提下，测得混凝土某些物理特性，并按相关关系推算出混凝土得特征强度作为检测结果。

2. 混凝土碱骨料反应
答：混凝土的碱骨料反应是指混凝土中水泥、外加剂、掺合料和拌合水中的可溶性碱（钾、钠）溶于混凝土孔隙中，与骨料中的活性成分（活性氧化硅）在混凝土硬化后逐渐发生的一种化学反应，反应生成物吸水膨胀，使混凝土产生膨胀压力，导致混凝土开裂和强度降低，严重时会导致混凝土完全破坏的现象。

3. 混凝土的冻融破坏
答：混凝土冻融破坏是指在水饱和或潮湿状态下，由于混凝土正负变化，建筑物的已硬化混凝土内部孔隙水结冻膨胀，溶解松弛，产生疲劳应力，造成混凝土由表及里逐渐剥蚀的破坏现象。

4. 回弹法
答：回弹法是指在结构或构件混凝土上测得其回弹值和碳化深度来评定该结构或构件混凝土强度的非破损检测方法。

5. 静力载荷试验
答：静力载荷试验是指在拟建建筑物场地上，在挖至设计的基础埋置深度的平整坑底放置一定规格的方形或圆形承压板，在其上逐级施加荷载，测定相应荷载作用下地基土的稳定沉降量，分析研究地基土的强度与变形特性，求得地基容许承载力与变形模量等力学数据。

三、简答题(每题10分，共40分)
1. 钢筋锈蚀的必要条件是什么？影响钢筋锈蚀的主要因素有哪些？
答：钢筋锈蚀的必要条件是必须存在氧气和水份。 （2.5分）
影响钢筋锈蚀的主要因素有：
（1）PH值 （1.5分）
（2）Cl-含量 （1.5分）
（3）氧 （1.5分）
（4）混凝土的密实性 （1.5分）
（5）混凝土保护层 （1.5分）

2. 在单桩竖向静载荷试验中，当采用慢速维持荷载法时，终止加载的条件是什么？
答：在单桩竖向静载荷试验中，试验加载方式有慢速维持荷载法、快速维持荷载法、等贯入速率法及平衡荷载法。（4分）
当出现下列情况之一时，即可终止加载：
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①某级荷载作用下，桩的沉降量为前以及荷载作用下沉降量的5倍。（2分）
②某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定。（2分）
③荷载已超过按规定所确定的极限荷载二级以上，或荷载超过极限荷载经36小时仍不稳定。（2分）

3. 基坑工程的监测有哪些内容？
答：基坑工程的监测内容，随拟建建筑物的规模、拟建场地的地质条件及周围环境的不同而变化。一般情况下，基坑工程监测内容常包括以下几方面的内容：
（1）维护结构（包括支撑）变形量测及内力量测； （2分）
（2）土压力量测； （2分）
（3）地下水位及孔隙水压力量测； （2分）
（4）坑周土体变形量测； （2分）
（5）周围环境包括相邻建筑物、道路及地下管线、隧道等保护对象的变形量测。 （2分）

4. 钻芯法检测混凝土强度的主要步骤有哪些？其中对芯样加工有哪些要求？
答：主要步骤有：
（1）钻取芯样； （1分）
（2）进行芯样加工； （1分）
（3）对芯样试压； （1分）
（4）根据试压结果评定混凝土的强度。 （1分）
对芯样加工的要求有：
1）根据《规程》规定，芯样试件长度与直径之比为1～2，并以长经比1作为标准，当长经比为其他数值时，强度需要进行修正。 （2分）
2）芯样加工要求：要求端面不平整度在100mm长度内不大于0.1mm，若不满足要求时，采用磨平法和补平法处理。 （2分）
3）芯样试件程度为0.95d≤l≤2.05d，沿芯样长度任一截面直径与平均直径相差在2mm以内，芯样端面与轴线的垂直度不超过20，芯样没有裂缝和其他缺陷。 （2分）
四.计算题(每题10分，共20分)

1、利用回弹法检测混凝土结构第5测区的混凝土强度时，该测区16个测点的回弹值分别为：34、36、38、35、40、42、41、37、38、42、43、38、37、37、39、38。求该测区平均回弹值（精确到0.1）。（10分）
解：根据回弹法计算要求，先去掉三个最大和三个最小的回弹值，则剩下的回弹值为：38、40、41、37、38、38、37、37、39、38 （4分）
故该测区平均回弹值为：
（6分）

2、用超声波单面平测法检测混凝土浅裂缝深度，某条裂缝处及其附近测得的超声波声时值如下：间距60cm时，不跨裂缝处为13.5μs，跨裂缝处为15.0μs；间距70cm时，不跨裂缝处为16μs,跨裂缝处为17.5μs；间距80cm时，不跨裂缝处为18μs，跨裂缝处为19.5μs，请计算该裂缝的深度。(10分)
解：根据裂缝深度计算公式：
（2分）
得：
（2分）
（2分）
（2分）
（2分）
土木工程试验与检测（二）

阅卷人
得分

一、选择题（在下列各题备选答案中选出一个正确答案，并将其序号填在括号内，每题2分，共30分）
1.杠杆加载试验中，杠杆制作方便，荷载值（ D ），对于做持久荷载试验尤为适合。
A.变化较大； B.变化较缓；
C.变化较小； D.稳定不变。
2.下列哪个不属于生产性试验?( C )
A.鉴定预制构件的产品质量； B.现有结构的可靠性检验；
C.为制定设计规范提供依据进行的试验； D.工程改建和加固试验。
3.下列哪种仪器不能测量应变?( D )
A.电阻应变仪； B.手持应变仪；
C.位移计； D.读数显微镜。
4. 下列试验中可以不遵循严格的相似条件的是( A )。
A.缩尺模型试验； B.相似模型试验；
C.足尺模型试验； D.原型试验。
5. 在确定结构试验的观测项目时，应首先考虑( B )。
A.局部变形； B.整体变形；
C.应变观测； D.裂缝观测。
6. 轴心受压钢筋混凝土柱试验在安装时( A )。
A.先进行几何对中； B.先进行物理对中；
C.只进行物理对中； D.只进行几何对中。
7. 电液伺服液压系统中，控制液压油流量和流向的是( A )。
A.电液伺服阀； B.液压加载器；
C.数据采集系统； D.高压油泵。
8. 低周反复加载试验中，下列哪种加载方式容易产生失控现象?( B )
A.控制位移等幅、变幅混合加载法； B.控制力加载法；
C.控制位移等幅加载法； D.控制位移变幅加载法。
9. 对于混凝土结构静力试验，在达到使用状态短期试验荷载值以前，每级加载值不宜大于其荷载值的( C )。
A.5%； B.10%； C.20%； D.30%。
10．当使用液压加载系统在试验台座上或现场进行试验时，必须配置各种( B )，来承受液压加载器对结构加载时产生的反作用力。
A．加载装置； B．支承系统；
C．测量系统； D．控制系统。
11．下列各图中属于固定铰支座的是( B )

12．混合加载是将变幅、等幅两种加载制度结合起来运用，下列各图符合上述要求的是( C )

13. 结构静力试验预载时的加载值不宜超过该试件开裂试验荷载计算值的（　　B　）
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A.60%； B.70%；
C.80%； D.90%。
14.现行规范采用的钢筋混凝土结构构件和砖石结构的计算理论，其基础是（　B　）
A.理论分析； B.试验研究的直接结果；
C.数值计算； D.工程经验。
15.为了使所测到的位移表示测点相对于试验台座或地面的位移，通常把传感器支架固定在
（ D ）
A.试件上； B.任意表面上；
C.绝对不动点上； D.试验台或地面的不动点上。
阅卷人
得分

二、填空题(每题2分，共20分)

1. 在研究框架柱的剪切性能时，需要将柱设计成适于 反对称 加载的试件。
2. 结构静力试验的加载设计包括 加载制度 和 加载图式 两方面的设计。
3. 在模型设计中，在参与研究对象各物理量的相似常数之间必定满足一定的组合关系，当相似常数的组合关系式等于1时，模型和原型相似。因此这种等于1的相似常数关系式即为模型的 相似指标 。
4. 在结构分析工作中，一方面可以应用传统和现代的设计理论、现代的计算技术和计算方式，另一方面也可以应用 试验 和 检测 的手段来解决。
5. 受弯构件（如钢筋混凝土梁）试验时，混凝土的微细裂缝常常不能用肉眼所能察觉，其裂缝宽度可根据裂缝出现前后两级荷载所产生的 仪器读数差值 来表示。
6. 在进行低周反复加载试验时，当试验对象具有明确的 屈服点 时，一般都以 屈服位移 的倍数为控制值。
7. 在现场试验水塔、水池、油库等特种结构时，水是最为理想的试验荷载，它不仅符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。
8．采用分级加载一方面可控制__加荷速度___，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。
9. 手持应变仪的原理是用两点之间的 相对变形 来近似地表示两点之间的 平均应变 。
10.冲击力加载的特点是荷载作用 时间 极为短促，在它的作用下使被加载结构产生 自由振动 ，适用于进行结构动力特性的试验。
阅卷人
得分

三．名词解释：（每题3分，共9分）

1. 质量相似
答：在工程结构动力试验中，要求结构的质量分布相似，即模型与原型结构对应部分的质量成比例。

2. 测量仪器分辨率
答：使测量仪器表示值发生变化的最小输入变化值叫测量仪器分辨率。

3．结构动力系数
答：结构动力系数是指决定于结构的形式、刚度、质量分布、材料特性及构造连接等因素，而与外荷载无关的参数，它包括结构的自振频率、阻尼、振型等。

阅卷人
得分

四.问答题(第1、2、3题每题5分，第4题6分，共21分)

1. 结构静力试验正式加载试验前，为什么需要对结构进行预载试验？
答：在进行试验前对结构预加载的目的主要有：
（1）使试件内、外部接触良好，进入正常工作状态，可以使在试件制造、安装等过程中节点和结合部位难免产生的缝隙密合。 （1.5分）
（2）检验全部试验装置的可靠性。 （0.5分）
（3）检验全部量测仪表是否都已进入正常工作状态，应严格检查仪表的安装质量、读数和量程是否满足试验要求，自动记录系统运转是否正常等。 （1.5分）
（4）使试验人员熟悉自己的工作，掌握调表、读数等技术，强调、协调记录注意事项，保证采集数据的正确性和统一性。 （1.5分）

2. 什么叫加载图式？等效加载图式应满足的条件有哪些？
答：加载图式是指试验荷载在试件上的布置形式。 （1分）
应满足的条件有：
（1）等效荷载产生的控制截面上的主要内力应与计算内力值相等； （1分）
（2）等效荷载产生的主要内力图形应与计算内力图形相似； （1分）
（3）对等效荷载引起的变形差别应给予适当修正； （1分）
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（4）控制截面上的内力等效时，次要截面上的内力应与设计值接近。 （1分）

3. 静力结构试验中，测点的选择与布置应遵循什么原则？
答：（1）在满足试验目的的前提下，测点宜少不宜多，以简化试验内容，节约经费开支，并使重点观测项目突出； （1.5分）
（2）测点的位置必须有代表性，以便能测取最关键的数据，便于对试验结果进行分析和计算； （1.5分）
（3）为了保证量测数据的可靠性，应该布置一定数量的校核性测点； （1.5分）
（4）测点的布置对试验工作的进行应该是方便、安全的。 （0.5分）

4. 静力结构试验中仪器选择与测读的原则是什么？
答：（1）选用的仪器、仪表，必须满足试验所需的精度与量程的要求，能用简单仪器、仪表的就不要选用精密的。 （1分）
（2）为了估计和控制量测误差，必须进行多次重复量测； （1分）
（3）现场试验，由于仪器所处条件和环境复杂，影响因素较多，电测仪器的适用性就不如机械式仪表； （1分）
（4）试验结构的变形与时间因素有关，测读时间应有一定限制，必须遵守有关试验方法标准的规定，仪器的选择应尽可能测读方便、省时； （1分）
（5）为了避免误差和方便工作，量测仪器的型号、规格应尽量一致，种类愈少愈好；(1分)
（6）仪器的测读，应按一定的时间间隔进行，全部测点读数时间应基本相等，只有同时测得的数据联合起来才能说明结构在某一受力状态下的实际情况。 （1分）

阅卷人
得分

五.计算题(每题10分，共20分)

1、 在静力模型试验中，若几何相似常数，结构材料弹性模量相似常数，求集中荷载的相似常数SP（下标m,p分别表示模型和原型）。（10分）
解：根据量纲分析，集中荷载的量纲为[P]
几何尺寸的量纲为[L]，弹性模量的量纲为
则：

2、 简支梁受均布荷载作用产生变形，已知支座1和支座2在荷载作用下的沉降量分别为
Δ1=0.12mm和Δ2=0.10mm，梁跨中挠度的测量值Δ12=5.21mm，求该梁跨中的真实挠度。
（10分）
解：
根据梁跨中挠度的计算公式有：

土木工程试验与检测（三）
一、单项选择题（本大题共小题，每小题分，共分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1．土木工程结构试验中，常用生产鉴定性试验解决的问题是（ C ）。
A.验证结构设计理论的假定B.提供设计依据
C.处理工程事故，提供技术依据D.提供实践经验
2．工程结构试验的四个阶段中，哪一个阶段是整个试验工作的中心环节？（ C ）
A.试验规划阶段B.试验准备阶段
C.试验加载测试阶段D.试验资料整理和分析阶段
3．在结构试验中应优先选择的结构就位形式是（ A ）。
A.正位试验B.卧位试验
C.反位试验D.原位试验
4．结构试验中，钢结构的荷载持续时间一般不少于（ B ）。
A.5minB. 10min
C. 15min D. 30min
5．对于量测振动频率、加速度等参数的动测仪表，要求仪表的频率、加速度范围（ A ）被测动态参数的上限。
A.大于B.等于
C.小于D.大于等于
6．工程结构的模型试验与实际尺寸的足尺结构相比，不具备的特点是（ D ）。
A.经济性强B.数据准确
C.针对性强D.适应性强
7．集中荷载相似常数与长度相似常数的（ B ）次方成正比。
A.1B.2
C.3D.4
8．弯矩或扭矩相似常数与长度相似常数的（ C ）次方成正比。
A.1B.2
C.3D.4
9．弹性模型材料中，哪一种材料的缺点是徐变较大，弹性模量受温度变化的影响较大？（ D ）
A.金属材料B.石膏
C.水泥砂浆D.塑料
10．哪一种模型的制作关键是“材料的选取和节点的连接”？（ C ）
A.混凝土结构模型B.砌体结构模型
C.金属结构模型D.有机玻璃模型
11．强度模型材料中，哪一种材料需要经过退火处理？（ A ）
A.模型钢筋B.微粒混凝土
C.模型砌块D.水泥砂浆
12．下列哪一种加载设备属于机械力加载设备？（ B ）
A.杠杆B.弹簧
C.手动液压千斤顶D.水
13．机械力加载设备中下列哪一种加载设备常用于结构的持久荷载试验？（ D ）
A.卷扬机B.吊链
C.螺旋千斤顶D.弹簧
14．支座的型式和构造与试件的类型和下列何种条件的要求等因素有关。（ A ）
A.实际受力和边界条件B.位移的边界条件
C.边界条件D.平衡条件
15．结构试验时，试件的就位型式最符合实际受力状态而应优先采用的是（ A ）。
A.正位试验 B.反位试验 C.卧位试验 D.异位试验
16．结构静力试验的试验加载制度是（ B ）。
A.采用控制荷载或变形的低周反复加载
B.采用包括预加载、设计试验荷载和破坏荷载的一次单调加裁
C.采用正弦激振加载
D.采用模拟地面运动加速度地震波的激振加载
17．超声回弹综合法检测混凝土强度时可以（ D ）。
A.既能反映混凝土的弹塑性，又能反映混凝土的内外层状态
B.测量精度稍逊于超声法或回弹法
C.先进行超声测试，再进行回弹测试
D.依据固定的关系曲线推定混凝土强度
18．当用一个液压加载器施加两点或两点以上的同步荷载时，可以通过（ C ）实现。
A.杠杆 B.卧梁 C.分配梁 D.反力架
19．结构试验中用分配梁传递荷载的下列装置中，不正确的是（ B ）。

20．超声波检测混凝土缺陷的基本原理是采用（ B ）超声波检测仪，测量超声脉冲的纵波在结构混凝土中的传播速度、接收波形信号的振幅和频率等声学参数的相对变化，来判定混凝土的缺陷。
A.超高频 B.高频
C.中频 D.低频
21．下列哪种仪器不能测量应变?（ D ）
A.电阻应变仪 B.手持应变仪
C.位移计 D.读数显微镜
22．下列试验中可以不遵循严格的相似条件的是（ A ）。
A.缩尺模型试验 B.相似模型试验
C.足尺模型试验 D.原型试验
23．在确定结构静力试验的观测项目时，应首先考虑（ B ）。
A.局部变形 B.整体变形
C.应变观测 D.裂缝观测
24．下列各种振动波形中为随机振动波形的是（ B ）。

25．当使用液压加载系统在试验台座上或现场进行试验时，必须配置各种（ B ），来承受液压加载器对结构加载时产生的反作用力。
A.加载装置 B.支承系统
C.测量系统 D.控制系统
26．下列各图中属于固定铰支座的是（ B ）。
27．实践证明，结构的尺寸效应、构造要求、试验设备和经费条件等因素将制约试件的（ C ）。
A.强度 B.刚度
C.尺寸 D.变形
28．使用应变计测应变值时，对于混凝土试件，标距应大于骨料粒径的（ D ）倍。
A.1 B.2
C.3 D.4
29．试件安装中，简支结构的两支点应在同一水平面上，高差不宜超过（ C ）跨度。
A.1/30 B.1/40
C.1/50 D.1/60
30．在进行柱静力试验时，为了减少支座与柱端的转动摩擦以及加载过程中避免出现施力位置改变，柱子试验支座通常采用（ B ）。
A.固定铰支座 B.刀口铰支座
C.球铰支座 D.滚动铰支座
31．偏心式激振器所产生的力F与偏心质量块旋转圆频率ω的（ B ）成正比。
A.一次方 B.二次方
C.三次方D.四次方
32．当选择拾振器做测位移使用时，要使拾振器的相对位移振幅Y0与被测振动体的振幅X0之比趋近于1，则要求频率比u和阻尼比D满足：（ A ）
A.u>>1;D<1B.u>>1;D>1
C.u<<1;D<1D.u<<1;D>1
33．磁电式拾振器的（ C ）。
A.感应电动势与振动体的加速度成正比
B.感应电动势与振动体的速度成反比
C.感应电动势与振动体的速度成正比
D.感应电荷与振动体的加速度成正比
34．压电式传感器能直接感知被测振动体的（ B ）。
A.速度B.加速度
C.位移D.动应变
35．微积分电路中，要实现积分电路，需将电路中的（ A ）短接。
A.电感B.电容
C.电阻D.电阻和电容
36．微积分电路中，要实现微分电路，需将电路中的（ B ）短接。
A.电感B.电容
C.电阻D.电阻和电感
37．下列哪种方法是借助共振原理来得到结构自振特性的？（ D ）
A.突然加载法B.突然卸载法
C.爆破法D.脉动法
38．结构振动变位图是（ B ）。
A.结构在动荷载作用下的振动形状
B.结构在动荷载作用下的变形曲线
C.结构在自由振动状态下的振动形状
D.结构在自由振动状态下的变形曲线
39．动力系数总是（ A ）。
A.大于1B.等于1
C.小于1D.小于0
40．疲劳试验的荷载上限是根据构件在最大标准荷载最不利组合下产生的（ B ）计算而得到的。
A.轴力B.弯矩
C.剪力D.扭矩
41．疲劳试验时，荷载频率不应使构件及荷载架发生共振，同时应使构件在试验时与实际工作时的受力状态一致。为此，荷载频率与构件固有频率应满足以下条件：（ D ）
A.或B.或
C.或D.或
42．功率谱是纵坐标的某个物理量的（ B ）与频率之间的关系图谱。
A.平方值B.均方值
C.平均值D.方差
43．描述随机过程某一时刻的数据值与另一时刻（）的数据值之间的依赖关系称之为（ A ）函数。
A.自相关B.互相关
C.不相关D.相关
44．下列哪个公式不属于结构阻尼比的表达公式？（ B ）
A.B.C.D.
45．回弹法每个测区的测点个数一般为（ C ）个。
A.4B.9
C.16D.25
46．超声波是一种频率超过（ C ）kHz的机械波。
A.10B.20
C.30D.40
47．超声波的波速与混凝土的（ D ）。
A.密度成正比B.密度成反比
C.密度的开方值成正比D.密度的开方值成反比
48．利用回弹法检测混凝土质量时，当碳化深度小于（ B ）mm时按无碳化进行处理，当碳化深度大于6mm时，按6mm计算。
A.0.25B.0.5
C.0.75D.1

二、填空题（本大题共小题，每小题分，共分）
1．工程结构试验所用试件的尺寸和大小，总体上分为模型和原型两类。
2．试件的就位形式有正位试验、卧位试验、反位试验和原位试验。
3．荷载分级的目的一方面是控制加荷速度，另一方面是便于观察结构变形，为读取各类试验数据提供必要的时间。
4．选用仪器仪表必须满足量测所需的精度和量程要求。
5．动测试验使用的仪表，尤其应注意仪表的线性范围、频响特性和相位特性要满足试验量测的要求。
6．确定相似条件的方法有方程式分析法和量纲分析法两种。
7．气压加载有两种：一种是正压加载，另一种是负压加载。
8．测量系统一般由感受、放大和显示三个基本部分组成。
9．测量仪器的主要技术指标有量程、刻度值、灵敏度、精确度和滞后等。
10．精确度简称精度，它是精密度和准确度的统称。
11．静力试验的测量项目不外乎有结构上的作用及结构作用效应。
12．双向应变场下，由于应变计的横向效应，使得应变计的灵敏度系数K一般比单丝灵敏度系数小。
13．电阻应变片的温度补偿技术常用的有两种方法，分别是温度补偿片补偿和工作片互补偿。
14．惠斯顿电桥的连接主要有两种方法，分别是全桥和半桥。
15．数据采集系统包括硬件系统和软件系统，硬件系统包括传感器、数据采集仪和计算机三个部分。
16．对结构进行动力分析的目的是保证结构在整个使用期间，在可能发生的动荷载作用下能够正常工作，并确保其一定的可靠度。
17．动力试验的振源有两大类：一类是自然振源，另一类是人工振源。
18．电磁式激振器比偏心式激振器的激振力范围小，频率范围大。
19．结构疲劳试验机主要由控制系统、脉动发生系统和脉动千斤顶组成。
20．电荷放大器只适用于输出为电荷的传感器；动态电阻应变仪的前仪环节必须为应变式的传感器。
21．动荷载特性的测定方法包括直接测定法和比较测定法。
22．结构自振特性主要包括自振频率、阻尼和振型三个参数。
23．如在特殊情况下，结构必须在共振区工作，则阻尼可大大抑制动力反应。
24．两个频率较接近的合成波形，其波形特征为“拍振”。
25．典型的“拍振”波形中，若，则频率较高的那个谐量的幅值较小；反之，，则频率较低的那个谐量的幅值较小。
26．对于由多个简谐频率成分合成在一起的复杂周期振动波形，可采用Fourier分解法进行分解。
三、名词解释（本大题共小题，每小题分，共分）
1．尺寸效应反映结构构件和材料强度随试件尺寸的改变而变化的性质。
2．加荷图式是试验荷载在试件上的布置形式。
3．几何相似就是要求模型与真型结构之间所有对应部分的尺寸成比例。
4．第一相似定理是彼此相似的物理现象，单值条件相同，其相似准数的数值也相同。
5．等效荷载是指加在试件上，使试件产生的内力图形与计算简图相近，控制截面的内力值相等的荷载。
6．单值条件是决定于一个现象的特性并使它从一群现象中区分出来的那些条件。
7．相似准数是联系相似系统中各物理量的一个无量纲组合。
8．相似条件是相似常数之间必须满足的一定的组合关系。
9．量纲是被测物理量的种类。
10．工程结构静力试验是对结构施加静力荷载以模拟结构工作状态的试验。
11．量程指仪器的测量上限值与下限值的代数差。
12．结构动力系数的定义为：在动力荷载作用下，结构动挠度与静挠度之比。
13．相关分析是指研究两个参数之间的相关性，它包括自相关和互相关。
14．频谱分析是研究振动的某个物理量与频率之间的关系。
15．功率谱是纵坐标的某个物理量的均方值与频率之间的关系图谱。
四、问答题（本大题共小题，每小题分，共分）
1．土木工程结构试验的任务是什么？
答：土木工程结构试验的任务是在结构或试验对象上，以仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载或其它因素作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数后进行分析，从而对结构的工作性能作出评价，对结构的承载能力作出正确的估计，并为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据。
2．土木工程结构试验设计中，试件设计的基本要求是什么？
答：试件设计的基本要求是构造一个与实际受力相一致的应力状态，当从整体结构中取出部分构件单独进行试验时，特别是对在比较复杂的超静定体系中的构件，必须要注意其边界条件的模拟，使其能反映该部分结构构件的实际工作状态。
3．在试验前对试件进行预加载的目的是什么？
答：（1）使试件各部分接触良好，进入正常工作状态。经过若干次预加载，使荷载与变形关系趋于稳定。（2）检查全部试验装置是否可靠。（3）检查全部测试仪器仪表是否正常工作。（4）检查全体试验人员的工作情况，使他们熟悉自己的任务和职责以保证试验工作正常进行。
4．结构模型设计的程序是什么?
答：（1）选择模型类型；（2）确定相似条件；（3）确定模型尺寸；（4）模型构造设计。
5．工程结构静力试验中，试验荷载系统必须满足的基本要求是什么？
答：（1）符合试件受力方式和边界条件的要求，以确保试验的准确。（2）加载值稳定，不受试验环境或结构变形的影响，相对误差不超过±5%，以保证测试的准确度。（3）加载设备应有足够的强度和刚度，并有足够的安全储备。（4）应能方便调节和分级加（卸）载，以便控制加（卸）载速率。
6．试验前的准备工作包括哪些？
答：（1）测定材料性能；（2）估算试件特征值；（3）试件准备；（4）设备与场地准备；（5）试验安装。
7．结构动力测试的主要内容有哪些？
答：（1）动荷载特性的测定；（2）结构自振特性的测定；（3）结构在动荷载作用下反应的测定。
8．回弹法的基本原理是什么？
答：回弹法的基本原理是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定混凝土强度。
五、计算题（本大题共小题，每小题分，共分）
1．在静力模型试验中，若几何相似常数，线荷载相似常数，且应变的相似常数，求原型结构和模型结构材料弹性模量的相似常数。（提示：，为应力相似常数）
解：根据量纲分析，弹性模量的相似常数为：

2．在简支梁的挠度测量中，已知支座1和支座2及梁中心处测得的位移分别为0.1mm、0.56mm和6.8mm，求梁中心处的挠度值。
解：根据几何关系，梁中心处的挠度为：

3．某结构在受动力荷载作用后，测得振动记录曲线如下图所示，试根据图示振动曲线所标明的数据，计算该结构的振动频率和阻尼比。（）

解：（1）如图所示，振动曲线的半周期为，所以频率

（2）如图所示，在计算区间中，，，所以

4．某结构构件，荷载和电阻应变计布置如图所示，测量时采用全桥桥路，应变仪显示的测量应变值为=280，已知结构材料的泊松比=0.3。（）

（1）画出测量应变桥路图；
（2）计算该测点的弯曲应变。
解：（1）桥路中电阻的顺序按图中编号的顺序。
（2）若纯弯曲梁的弯曲应变为，则：
；；；

所以
5．简支梁构件受均布荷载作用产生变形，已知支座1和支座2在荷载作用下的沉降量分别为=0.12mm,=0.09mm，梁的跨度=12m，支座1右侧=4m处点的挠度测量值=2.11mm，求点的真实挠度。

解：

6．利用回弹法检测混凝土结构某测区的混凝土强度时，该测区16个测点的回弹值分别为38、39、37、37、38、43、39、38、37、41、42、39、35、38、36、35。该测区平均碳化深度=7mm。求该测区混凝土的强度。
(题中=，其中=0.0250,=2.0108,=-0.0358,为该测区平均回弹值)
解：去掉回弹值的三个最高值和三个最低值后，平均回弹值

7．构件的截面尺寸如图，在1、2、3、4号测点测得方向上的应变为=200,=300, =200, =100,已知结构材料的弹性模量为=200，求该截面的内力、。
(图中=10,=200)

解：弯矩在1、3测点不会产生轴力，所以轴力

减去又轴力产生的弯矩后，2、4测点由弯矩产生的弯矩分别是
；
因为2测点的应力