結構試驗：結構試驗是在結構物或試驗對象上，利用設備儀器為工具，以各種實驗技術為手段，在施加各種作用的工況下，通過量測與試驗對象工作性能有關的各種參數和試驗對象的實際破壞形態，來評定試驗對象的剛度、抗裂度、裂縫狀態、強度、承載力、穩定和耗能能力等，并用以檢驗和發展結構的計算理論。根據不同的試驗目的、荷載性質、試驗對象、試驗場合、構件破壞與否、荷載作用時間等不同因素進行分類。可分為研究性試驗和檢驗性試驗、靜力試驗和動力試驗、實體試驗和模型試驗、實驗室試驗和現場試驗、破壞性試驗和非破壞性試驗、短期荷載試驗和長期荷載試驗。靜力試驗：靜力試驗可分為單調靜力荷載試驗、擬靜力試驗和擬動力試驗。所謂“靜力”一般是指試驗過程中，結構本身運動的加速度效應可以忽略不計。擬動力試驗：擬動力試驗是將地震實際反應所產生的慣性力作為荷載加在試驗結構上，使結構所產生的非線性力學特征與結構在實際地震作用下所經歷的真實過程完全一致。結構檢測：結構檢測是為評定結構工程的質量或鑒定既有結構的性能等所實施的檢測工作。檢測包括檢查和測試。結構檢測可分為結構工程質量的檢測和既有結構性能的檢測。結構試驗技術的新發展：先進的大型和超大型試驗裝備、現代測試技術、計算機技術的應用、基于網絡的結構試驗技術。試驗裝置設計具體要求：（1）試驗裝置應有足夠剛度。（2）試驗結構構件的跨度、支撐方式、支撐等條件和受力狀態應符合設計計算簡圖，且在整個試驗過程中保持不變。（3）試驗裝置要滿足構件的邊界條件和受力變形的真實狀態，且不應分擔試驗結構構件承受的試驗荷載和不應阻礙結構構件變形的自由發展。（4）應滿足試件就為支撐、荷載設備安裝、試驗荷載傳遞和試驗過程的正常工作要求。加載制度：試驗加載制度是指試驗進行期間荷載與時間的關系。它包括：加載速度的快慢、加載時間間歇的長短、分級荷載的大小和加卸載循環的次數等。測點的選擇與布置應滿足以下原則：（1）在滿足試驗目的的前提下，應使重點觀測項目突出，測點宜少不宜多。（2）測點的位置必須有代表性，以便能測取最關鍵的數據。（3）測點的布置應有利于試驗時操作和測讀。（4）應布置一定數量的校核性測點，以便校核量測數據的準確性。儀器選擇與測讀原則：（1）選擇的儀器，必須能滿足試驗所需的精度與量程要求。但要防止盲目選用高準確度和高靈敏度的精密儀器；（2）儀器的量程應滿足最大應變或撓度的需要，試驗中若儀器量程不夠，中途調整必然會增加量測誤差，應盡量避免。（3）現場試驗時，儀器所處條件和環境較復雜，影響因素較多，電測儀器的適應性就不如機械式儀表。而測點較多時，機械式儀表卻不如電測儀器靈活、方便。因此，選用時應作具體分析和技術比較。另外，選擇儀器時必須考慮測讀方便、省時，必要時采用自動記錄裝置。（4）為了簡化工作，避免差錯，量測儀器的型號規格應盡可能一致，種類越少越好。重物加載：是利用物體本身的重量施加在結構上作為模擬荷載。可分為重物直接加載，杠桿加載方法。重物加載，氣壓加載，機械機具加載，液壓加載：液壓加載是目前最常用的試驗加載方法。最大優點是利用油壓使液壓千斤頂產生較大的荷載，試驗操作安全方便。液壓加載系統通常是由油泵、油管系統、千斤頂、加載控制臺、加載架和試驗臺等組成。電液伺服加載系統主要是由電液伺服作動器（伺服千斤頂）、控制系統和液壓源三大部分組成。模擬地震振動臺：由振動臺臺體結構、液壓驅動和動力系統、控制系統及測試和分析系統組成。慣性力加載法：是在結構動力試驗中，利用物體質量在運動時產生的慣性力對結構施加動荷載。通常將其分為沖擊力加載法、離心力加載法和直線位移慣性力加載法。沖擊力加載法分為初位移法（張拉突卸法）和初加速度法（突加荷載法）。離心力加載：離心力加載是根據旋轉質量產生的離心力對結構施加簡諧振動荷載。其特點是運動具有周期性，作用力的大小和頻率按一定規律變化，使結構產生強迫振動。現場激振方法有人體激振、人工爆炸激振、環境隨機振動。人體激振：人們可以利用自身在結構物上的有規律的活動，即使人的身體作與結構自振同步的前后運動，產生足夠大的慣性力，就有可能形成適合作共振試驗的振幅，這種方法稱為人體激振。環境隨機振動：利用脈動，采用高靈敏度的傳感器、放大記錄設備，量測結構的反應，借助于隨機信號數據處理的技術，分析確定結構的動力特性的方法，俗稱脈動法，也稱環境隨機振動法。試驗臺座：槽式試驗臺座，地錨式試驗臺座，箱式試驗臺座，槽錨式試驗臺座，梁式臺座，空間桁架式臺座。試驗支座和支墩各有什么作用？對其有何要求？量測儀器的組成：機械式儀器由感受、放大和顯示記錄三部分組成。電測儀器由傳感器、放大器和記錄器組成。量測儀器一般采用偏位測定法和零位測定法。量測儀器的主要指標：量測，刻度值，分辨率，靈敏度，精確度，滯后，線性范圍，頻響特征，相移特性。百分表的靈敏度單位是mm/mm，測力傳感器的靈敏度單位是με/N。量測器的選用應考慮：（1）符合量測所需的量測及精度要求。（2）動力試驗量測儀器，其線性范圍、頻響特征及相移特性等都應滿足試驗要求。（3）對于安裝在結構上的儀器或傳感器，要求自重輕、體積小，不影響結構的工作。特別要注意夾具安裝設計是否合理正確，不正確的夾具安裝將使試驗結構帶有很大的誤差。（4)同一試驗中選用的儀器種類應盡可能少，以便統一數據的精度，簡化量測數據的整理工作和避免差錯。（5）選用儀器時應考慮試驗的環境條件。應變量測的儀器有：機測引伸儀（手持式應變儀，千分表測應變裝置）、電阻應變計、電阻應變儀、電阻應變儀主要由振蕩器、量測電路、放大器、相敏檢波器和電源等部分組成。線位移傳感器：機械式百分表和千分表、張拉式位移傳感器、電阻應變式位移傳感器、滑動電阻式位移傳感器、線性差動電感式位移傳感器。裂縫觀測方法：肉眼觀察，貼應變片，涂導電漆膜，超聲波檢測。裂縫寬度量測儀器：讀數顯微鏡，裂縫讀數卡。數據采集系統：由傳感器、數據采集儀和計算機（控制器）三部分組成。傳感器部分的作用：是感受各種物理變量，如力、線位移、角位移、應變和溫度等，并把這些物理量轉變為電信號。數據采集儀的作用：是對所有的傳感器通道進行掃描，把掃描得到的電信號進行數字轉換以換成數字量，再根據傳感器特性對數據進行傳感器系數換算，然后將這些數據傳送給計算機，也可將這些數據打印輸出、存入磁盤。計算機的主要作用：是作為整個數據采集系統的控制器，控制整個數據的采集過程。在采集過程中，通過數據采集程序的運行，計算機對數據采集儀進行控制，采集數據還可以通過計算機進行處理，實時打印輸出、圖像顯示或存入磁盤文件。此外，計算機還可直接用于試驗數據處理。數據采集系統的分類：大型專用系統，分散式系統，小型專用系統，組成式系統。滿載時間：對需要進行變形和裂縫寬度試驗的結構，在標準短期荷載作用下的持續時間。開裂荷載：取試驗結構或構件出現第一條垂直裂縫或斜裂縫時的荷載。屈服荷載和屈服變形：取試驗結構構件在荷載稍有增加而變形有較大增長時所能承受的最小荷載和其相應的變形為屈服變形。對混凝土構件是指受拉主筋應力屈服時的荷載或相應變形。極限荷載：取試驗構件所能承受的最大荷載值。破壞荷載和極限變形：在試驗過程中，當試驗構件喪失承載力或超過極限荷載后，下降到85%極限荷載時，所對應的荷載值即為破壞荷載，其相應變形為極限變形△u。延性系數：是試驗結構構件塑性變形能力的一個指標，按下式計算：μ=△u/△y退化率：退化率反映試驗結構構件抗力隨反復加載次數增加而降低的指標。當研究強度退化時，用強度降低系數表示并按下式計算：λi=Qij，min/Qij，max能量耗散：結構構件吸收能量能力的好壞，可由滯回曲線所包圍的滯回環面積和它的形狀來衡量。由滯回曲線的面積可以求得等效粘滯阻尼系數he。簡答題！擬動力試驗的基本原理：基本原理是（1）用計算機直接參與試驗的執行和控制，包括利用計算機按地震實際反應計算得到的位移時程曲線驅動和控制電液伺服加載器對結構施加荷載。（2）同時進行結構反應的量測和數據采集，經檢測裝置處理后，聯機系統將結構試驗得到的反應量立即輸入計算機，（3）從而得到結構的瞬時非線性變形和恢復力之間的關系，（4）再由計算機算出下一次加載后的變形，并將計算所得到的各控制點的變形轉為控制信號，驅動加載器強迫結構按實際地震反應實現結構的變形和受力。！！擬動力試驗主要試驗步驟：（1）在計算機系統中輸入地震加速度時程曲線，并按一定的時間間隔數字化。（2）把n時刻的地震加速度值代入運動方程，解出n時刻的地震反應位移值Xn。（3）由計算機控制電液伺服加載系統，將Xn施加到結構上，實現這一步的地震反應。（4）量測此時試驗結構的反力Fn，并代入運動方程，按地震反應過程的加速度進行n+1時刻的位移Xn+1的計算，量測試驗結構反力Fn+1。（5）重復上述步驟，按輸入n+1時刻的地震加速度值，求解位移Xn+2和結構反力Fn+2，連續進行加載試驗，直到試驗結束。誤差的類型：過失誤差，系統誤差，隨機誤差。隨機誤差具有下列特點：（1）在一定的量測條件下，隨機誤差的絕對值不會超過一定的限度。這說明量測條件決定了每一次量測所允許的誤差范圍。（2）隨機誤差數值是有規律的，絕對值小的出現的機會多，絕對值大的出現的機會少。（3）絕對值相等的正負誤差出現的機會相同。（4）隨機誤差在多次測量中具有抵償性質，即對于同一物理量進行等精度量測時，隨著量測次數的增加，隨機誤差的算術平均值，將逐漸趨于零。因此，多次測量結果的算數平均值更接近于真實值。動力試驗與靜力試驗相比，有一些特殊的規律性：（1）引起結構振動的動荷載是隨時間而改變的；（2）結構在動荷載作用下的反應與結構本身的動力特性有密切關系（3）動荷載所產生的動力效應有時遠遠大于其相應的靜力效應，可能使結構遭受嚴重破壞。動荷載的特性包括作用力的大小、方向、頻率及其作用規律等。動荷載參數的測定：直接測定法、間接測定法、比較測定法。直接測定法：是通過測定動荷載本身參數以確定其特性。間接測定法：是把要測定動力的機器安裝在有足夠彈性變形的專用結構上，結構下面為剛性支座。比較測定法：是通過比較振源的承載結構（樓板、框架或基礎）在已知動荷載作用下的振動情況和待測振源作用下的振動情況，進而得出動荷載的特性數據。結構的動力特性試驗：結構的動力特性包括結構的自振頻率、阻尼比、振型等參數。這些參數決定于結構的形式、剛度、質量分布、材料特性及構造連接等因素，而與外載無關。結構的動力特性是進行結構抗震計算、解決結構共振問題及診斷結構累積損傷的基本依據，因而結構動力特性參數的測試是動力特性試驗的最基本內容。結構動力特性試驗：自由振動法，共振法，脈動法。脈動法對儀器的要求：（1）應注意下限頻率（2）要求高靈敏度的傳感器，（3）要有足夠數量的傳感器及相應的放大記錄設備。脈動法傳感器布置的原則：（1）找好中心位置布置平移振動測點，（2）在建筑物的兩側布置扭轉振動測點（3）在結構突變處布置測點（4）在特殊部位處布置測點。結構動力反應試驗：是測定結構的振動參數及性狀。強震觀測：地震發生時，特別是發生強地震時，以儀器為手段記錄地面運動過程和工程結構的動力反應的工作稱為強震觀測。試驗模型的要求：（1）模型結構應與原型結構幾何相似（2）應采用與實際結構性能相近的材料制作模型（工程中最常見的結構類型主要為混凝土結構、鋼結構、砌體結構和由這幾種結構相組合而成的組合結構），（3）振動臺試驗模型制作工藝應嚴格要求。加載過程：可選擇一次性加載和多次加載。結構風洞試驗模型可分為鈍體模型和氣彈模型兩種。鈍體模型注意用于研究風荷載作用下，結構表面各個位置的風壓，氣彈模型則主要用于研究風致振動以及相關的空氣動力學現象。結構疲勞試驗：結構物或構件在重復荷載作用下達到破壞時的應力比靜力強度要低得多，這種現象稱為疲勞。振動按其特性可以分為確定性振動和隨機振動兩大類。確定性振動是按確定規律變化的運動，確定性振動又包括簡諧振動、復雜周期振動、非周期振動等形式。隨機數據的分析包括：（1）原始信號的處理（2）模數轉換（3）數據預處理（4）數據檢測（5）數據分析數據預處理的目的：（1）確定經過量化后的數字量與被測參量單位之間的換算關系，即校正數據的物理單位；（2）進行中心化處理，即將原始數據減去平均值的處理，以便簡化計算公式（3）消除趨勢項，趨勢項是指樣本記錄周期大于記錄長度的頻率成分，它可能是由于儀器的零點漂移或測試系統引起的，或者是變化緩慢的誤差等。結構檢測：是為評定結構的工程質量或鑒定既有結構的性能等所實施的檢測工作。檢測要求：檢測時應做到以下幾點：（1）測試方法必須符合國家有關的規范標準要求，測試單位必須具備資質，測試人員必須取得上崗證書。（2）測試儀器必須標準，應確保所使用的儀器設備在檢定或校準周期內，并處于正常狀態，其精度應滿足檢測項目的要求。（3）被測構件的抽取、測試手段的確定、測試數據的處理要有科學性，切忌頭腦里先有結論而把檢測作為證明來對待。（4）檢測的原始記錄，應記錄在專用記錄紙上，數據準確，字跡清晰，信息完整，不得追記、涂改，如有筆誤，應進行杠改。當采用自動記錄時，應符合有關要求。原始記錄必須由檢測及記錄人員簽字。（5）現場取樣的試件或試樣應予以標識并妥善保存。當發現檢測數據數量不足或檢測數據出現異常情況時，應補充檢測。+6）建筑結構現場檢測工作結束后，應及時修補因檢測造成的結構或構件局部的損傷。混凝土強度檢測可采用回彈法、鉆芯法、超聲法、超聲回彈綜合法、后裝拔出法。混凝土強度檢測應注意；150回彈法檢測注意的幾個問題：154超聲法：超聲法利用混凝土的抗壓強度fcu與超聲波在混凝土中的傳播參數之間的相