建
摘要：在工程实践和理论研究中，结构试验的对象大多是实际结构的模型。对于工程结构中的构建或结构的某一局部，如梁、柱、板、墙，有可能进行足尺的结构试验。但对于整体结构，除进行结构现场静动载试验外，受设备能力和经济条件的限制，实验条件下的结构试验大多为缩尺比例的结构模型试验。
关键词：相似理论，静力结构模型设计，动力结构模型设计，热力结构模型设计
模型一般是指按比例制成的小物体，它与另一个通常是更大的物体在形状上精准的相似，模型的性能在一定程度可以代表或反映与它相似的更大物体的性能。
模型试验的理论基础是相似理论。仿照原型结构，按相似理论的基本原则制成的结构模型，它具有原型结构的全部或部分特征。通过实验，得到与模型的力学性能相关的测试数据，根据相似理论，可有模型实验结果推断原型结构的性能。
对于结构模型试验，工程师和研究人员最关心的问题是结构模型试验结果在多大程度上能够反映原型结构的性能。而模型设计是结构模型试验的关键环节。一般情况下，结构模型设计的程序为：
（1）分析实验目的和要求，选择模型基本类型。缩尺比例大的模型多为弹性模型，强度模型要求模型材料性能与原材料性能较为接近。
（2）对研究对象进行理论分析，用分析方程或量纲分析法得到相似判据。对于复杂结构，其力学性能常采用数值方法计算，很难得到
解析的方程式，多采用量纲分析法确定相似判据。
（3）确定几何相似常数和结构模型主要部位尺寸。选择模型材料。
（4）根据相似条件确定各相似常数。
（5）分析相似误差，对相似常数进行必要的调整。
（6）根据相似第三定理分析相似模型的单质条件，在结构模型设计阶段，主要关注边界条件和荷载作用点等局部条件。
（7）形成模型设计技术文件，包括结构模型施工图，测点布置图，加载装置图等。
在在上述各步骤中，对结构模型设计和试验影响最大的是结构模型尺寸的确定。通常，模型尺寸确定后，其他因素如模型材料、模型加工方式、试验加载方式、测点布置方案等也基本确定了。
一、静力结构模型设计
1、线弹性模型设计
线弹性性能是工程结构的主要性能之一。不论采用何种结构类型，当结构的应力水平较低时，结构的性能都可以用线弹性理论描述。按照线弹性理论，结构所受荷载与结构产生的形变以及应力之间均为线性关系。对于由同一种材料组成的结构，影响应力大小的因素有荷载F、结构几何尺寸L和材料的泊松比v，于是，应力表达式可写为：
=?（F，L，v）
通过量纲分析有
）（v 2
?σ=F
L 由上式可知，线弹性结构的相似条件为几何相似、荷载相似、边界条件相同，不要求虎克定律相似，但要求泊松比相似，即
1v
=S
设计线弹性模型时，要求
2L
F S
S
S =
σ
2、非线性结构模型设计
工程结构可能出现两类典型的非线性现象，一类是由材料的应力-应变关系为非线性关系所引起，称为材料非线性。例如，钢筋混娘土结构的强度模型一般具有材料非线性特征。另一类是由于结构产生较大的变形或转动使结构的平衡关系发生变化而引起，称为几何非线性。例如，大跨径悬索桥中悬索的受力特性具有几何非线性特征。两种非线性的共同之处是它们都使得结构荷载与结构变形之间为非线性关系。但对于几何非线性的结构，结构的应力和应变之间可以保持线性关系。对于这种情况，应力与荷载、结构尺寸、材料弹性模量以及泊松比有关，于是，应力表达式为：
），，，（v L E F ?=σ
通过量纲分析，可将包括5个物理量的基本方程转化为包含3个无量纲乘积
π
ππ3
,2
,1
，，的关系式：
），（v 2
2E F
L F L ?σ= 或写成
）
，（πππ
φ3,21
= 这就是可虑几何非线性的弹性结构模型的相似判据方程。为了求得原型结构
的应力，模型结构应与原型结构几何尺寸相似、荷载相似以及边界条件相同。模型与原型应满足下列相似关系：
v E F
L
E F L p P
==v )(m
m
2
2，
）（
有以上分析可以知道，采用原型相同材料制作的模型，可以模拟原型结构线
弹性阶段和几何非线性弹性阶段的受力性能。 3、钢筋混凝土强度模型设计
钢筋混凝土结构的承载能力很大程度上取决于混凝土和钢筋的力学性能。当缩尺比例较大时，由于材料特性与其构成尺寸密切相关，钢筋混凝土强度模型很难做到完全相似的程度。而模型设计的成功与否主要取决与材料特性的相似设
计。
对钢筋混凝土强度模型的选用的材料有较严格的相似要求。理想的模型混凝土和模型钢筋应与原型结构的混凝土和钢筋之间满足下列相似要求：
（1）几何相似的混凝土受拉和受压的应力-应变曲线；
（2）在承载能力极限状态，有基本相似的变形能力；
（3）多轴应力状态下，相同的破坏准则；
（4）钢筋和混凝土之间有相同的粘结-滑移性能；
（5）相同的泊松比。
与混凝土结构相似，砌体结构的性能也与构成尺寸有密切的关系。砌体结构的缩尺模型试验能否反映原型结构主要性能，关键问题是模型砌体结构中的块体和灰缝如何模拟。在原型结构中，普通粘土砖的尺寸为53mm*115mm*240mm，
水平灰缝厚度为10mm。20世纪50年代，国外有人曾经研究采用最小到1/10比例的模型砖砌筑的砌体结构性能，但一般认为模型砌体结构的最大缩尺比例不宜超过4，也就是采用1/4比例的模型转。模型转的长度为60mm，大多采用原型砖经切割加工而成。
二、动力结构模型设计
与静力性能相比，结构动力性能的差别主要因结构本身的惯性作用所引起。因此，结构动力模型的设计应仔细考虑与时间相关的物理量的相似关系。
动力模型的相似要求
工程结构可能处在不同的温度环境下，有时温度作用对结构性能有决定性的影响。典型结构试验实例是核反应堆芯容器的热应力模型试验。另一类温度应力问题是超静定结构在常温下的工作性能。例如，考虑温度应力，建筑结构应设置伸缩缝。钢筋混凝土无铰拱桥由于温度作用可能产生较大约束力，大体积混凝土结构由于混凝土的水化热可能导致混凝土开裂，火灾环境下混凝土结构的性能等都涉及温度作用下结构模型试验。
温度是一个独立的物理量，其量纲属于基本量纲。
真模型。在结构静力和动力模型试验中，由于实现完全相似的困难，有时只能采用应变失真模型，出于同样的理由，温度应力模型也可能是应变失真模型。从表中可以看出，对于应变失真模型，引入了两个独立相似常数，及线膨胀系数相似
常数Sα和温度相似常数Sθ，这导致模型中温度产生的应变（线膨胀）相对圆形发生失真，因此修正。
结论：结构模型试验是工程结构设计和理论研究的主要手段之一。在结构设计规范中，对各种各样的结构分析方法做出了规定。例如，线弹性分析法，考虑塑性内力重分布的方法，苏醒极限分析方法，非线性分析方法和实验分析方法等。其中，实验分析方法在概念上与计算分析方法有较大的差别。实验分析方法通过结构试验，得到体形复杂或受力状况特殊的结构或结构的一部分内力、变形、气动
特征、破坏形态等，为结构设计或复核提供依据。应当指出，随着电子计算机的飞速发展，基于计算机的结构分析方法已经能够解决很多结构分析问题，但结构模型试验仍有不可代替的地位，并广泛应用于工程实践中。
参考文献：1、湖南大学等合编.建筑结构试验（第二版）.北京.：中国建筑工业出版社，1998
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6、姚振纲，刘祖华编.建筑结构试验.上海：同济大学出版社，1998
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（1.）框筒，筒中筒和束筒结构的布置? a框筒性能以正多边形为最佳，边数越多越好，剪力滞后越不明显，结构的空间作用越大 b筒中筒高宽比不应小于3，宜大于4，适用于高度不宜低于80米 c筒中筒的外框筒宜做成密柱深梁，柱距为1-3米，不宜大于4米，框筒的开洞率不宜大于60% d框筒结构的柱截面宜做成正方形，矩形或T形 e筒中筒的内筒居中，面积不宜太小内筒应贯通建筑物的全高，竖向刚度均匀变化。 f框筒当相邻层的柱不贯通时，应设置转换梁 g.框筒中楼盖高度不宜太大。可做成平板或密肋楼盖。 （3）.框架核心筒的布置原则？ a核心筒宜贯通建筑物全高，当宽度不宜小于筒体总高的二分之一. b框架核心筒结构的周边逐渐必须设置框架梁，结构平面布置尽可能规则，对称以减小扭转影响 c框架核心筒结构外框构建的界面不宜过小结构总高度不宜过大 d非地震区的抗风设计采用伸臂加强结构对增大侧向侧度是有利的e框架--核心筒的楼盖,选用结构高度小,整体性强，结构自重轻有利于施工楼盖，宜选用现浇梁板式楼板，密肋式楼板以及叠合楼板。 （4）.高层建筑主要承受那些作用？
高层建筑结构主要承受竖向荷载，风荷载和地震作用等。竖向荷载包括结构构件自重，楼面活荷载，屋面雪荷载，施工荷载，与多层建筑结构有所不同，高层建筑结构的竖向荷载效应远大于多层建筑结构，水平荷载的影响显著增加，成为其设计的主要因素，同事对高层建筑结构应考虑竖向地震作用，高层建筑结构应考虑温度变化，材料收缩和徐变。地基不均匀沉降等间接作用在结构中产生的效应。 （5）.结构承受的风荷载与哪些因素有关？ 1基本风压 2风压高度变化系数 3风荷载体型系数 4群体风压体型，单体风压体系，局部风压体型系数 5风振系数。 （6）为什么水平荷载称成为设计的决定因素？ 因为竖向荷载在结构的竖向构件中主要产生轴向压力其仅仅与结构高度的一次放成正比，而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖向构件中所引起的轴力，数值与结构高度的二次方成正比。 （8）高层建筑结构平面布置基本原则？ 尽量避免结构扭转和局部应力集中，平面简单规则对称，刚心与质心形心重合。
水工结构静力模型实验指导书 河海大学 一、课程性质和目的： （1）水工结构模型试验 所谓水工结构模型试验就是将原型以某一比例关系缩小成模型，然后向该模型施加与原型相关的荷载，根据从模型上获得的信息如应变位移等，通过一定的相似关系推出原型建筑物在应力、变形强度等成果。 （2）进行水工结构模型试验的目的和意义 水工建筑物因其受力特征、几何形状、边界条件等均较复杂，特别是修建在复杂地基上建筑物更为如此，尽管计算机技术和空间有限元等正迅速发展，但目前还不能用理论分析方法完美地解决建筑物的稳定和应力问题，因此模型试验作为一种研究手段则具有重要的意义，可归纳成如几个方面： 1．通过对水工建筑物的模型试验研究可以验证理论设计，国内外大型和重要的水工建筑物的设计，都同时要求进行计算分析和试验分析，以期达到互相验证的目的。 2．通过对原型结构的模拟试验，预测水工建筑物完建后的运行情况以及抵御事故的能力。 3．由于物理模型是对实际结构性态的模拟，在模型上还有可能出现原先未知而又实际存在的某些现象，因此模型试验研究不仅仅是对数理分析方法的验证，而且是获得更丰富切合实际的资料的积极探索，所以进行水工结构模型试验目的也是更好地探索新理论、新材料、新技术、新工艺的一种手段。 （3）结构模型试验研究的主要内容： a.大型水工建筑物的整体应力及变形问题。 b.结构物之间的联合作用问题。 c.地下结构的应力与稳定问题。 d.大坝安全度及破坏机理问题。 e.水工结构的动力特性问题。 f.验证新理论、新方法、新材料、新工艺等。 （4）模型试验的分类方法 ①按建筑物的模拟范围和受力状态分类 a.整体结构模型试验：研究整体建筑物在空间力系作用下的强度或稳定问题。 b.平面结构模型试验：研究结构单位长度断面在平面力系作用下的强度和稳定问题，如重力坝坝段平面结构模型试验就是研究重力坝在水荷载作用下的应力和变形。 c.半整体结构模型试验： ②按作用荷载特性分类 a.静力结构模型试验：研究水工建筑物在静荷载（静水压力、自重、温度等）作用下
建筑结构模型设计中的选型与设计 高层建筑的结构体系是高层结构是否合理、经济的关键，随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。论文总结了各种高层建筑结构体系、特别是近年来出现的复杂、新颖的结构体系的受力特征，进而对高层建筑结构选型要点进行了探讨。 标签：建筑结构；模型设计；选型与设计 一、结构选型 （一）框架结构体系 框架结构体系采用梁、柱组成的结构体系作为建筑竖向承重结构，并同时承受水平荷载，适用于多层或高度不大的高层建筑。框架结构的布置要注意对称均匀和传力途径直接。传统的结构布置采用主次梁的作法为主，逐步向扁梁或无盖梁发展。框架柱是框架结构的主要竖向承重和抗侧力构件，以受压应力为主。 （二）剪力墙结构体系 剪力墙结构体系是利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构体系。剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制，一般为3～8米。因而剪力墙结构适用于要求小房间的住宅、旅馆等建筑。 （三）框架一剪力墙结构体系 框架一剪力墙结构是将框架和剪力墙结合在一起而形成的结构形式。它既有框架结构平面布局灵活、适用性强的优点，又有较好的承受水平荷载的能力，是高层建筑中应用比较广泛的一种结构形式。合理的结构设计，将能使框架、剪力墙两种不同变形性能的抗侧力结构很好地协同工作，共同发挥作用。 （四）筒体结构 随着建筑物高度的增加，传统的框架结构体系、框架一剪力墙结构体系已不能很好地满足结构在水平荷载作用下强度和刚度的要求。筒体体系因其在抵抗水平力方面具有良好的刚度，并能形成较大的使用空间，而成为六十年代以后常用于超高层建筑中的一种新的结构体系。根据筒体布置、组成、数量的不同，又可分为框架筒体、筒中筒、组合筒三种体系。 二、结构设计 （一）地基与基础设计
简答题 四、简答题(本大题共8小题，每小题4分，共32分) 36.影响混凝土强度和超声波传播速度间的定量关系的因素有哪些? 影响因素有：骨料的品种；粒径的大小；水泥的品种；用水量和水灰比；混凝土的龄期；测试时时间的温度和含水率。 37.判断结构构件是否具有良好的恢复力特性指标有哪些? 1.强度； 2.刚度； 3.骨架曲线； 4.延性系数； 5.退化率； 6.能量耗散。 38.建筑物承受的动力荷载有哪几种? 1.地震作用； 2.机械设备震动和冲击荷载； 3.高层建筑和高耸构筑物的风振； 4.环境振动； 5.爆炸引起的振动。 39.结构试验中，测点的布置应注意哪些问题? 1.测点的未知必须有代表性； 2.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； 3.测点的布置应有利于试验时操作和测度； 4.结构动力试验中测点应布置在要求被测量结构反应最大部位，如最大动位移，动应变等位置上。 40.在混凝土试件支承处和构件受集中荷载作用的位置为什么要预埋钢板? 为防止局部承压破坏。 41.什么是温度补偿?粘贴补偿片应满足哪些条件? 在实际应变测量时，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，有时这一应变的值会相当大，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，就应该设法去除由于温度变化引起的应变，这就是温度补偿。 粘贴补偿片时，补偿片应粘贴在同样材料的物体上，这一物体只受温度作用，而且与测点具有同样的温度环境。 42.对铰支座的基本要求是什么? 1.必须保证结构在支座处能自由水平移动和自由转动； 2.必须保证结构在支座处力的传递； 3.结构的支承处必须在试验时另加垫板； 4.滚轴的长度，一般取等于试件支承处截面宽度b； 5.滚轴的直径应根据滚轴受力选用并进行强度验算。 43.如何制作液压加载器的标定曲线? 1.至少应在加载器不同的行程位置上加卸荷载重复循环三次； 2.取平均值绘制标定曲线； 3.任一次测量值和曲线上对应点的力偏差不应大于±5%。 四、简答题(每小题4分，共32分) 36.超声回弹综合法的工作原理是什么?是建立在超声波传播速度和回弹值与混凝土抗压强度之间相互关 系的基础上，以超声波速度和回弹值综合反映混凝土抗压强度的一种非破损检测方法 37.回弹法的基本原理是什么?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，并测得重锤反弹距离，以反弹距离与弹簧初始长度之比为回弹值R，有他与混凝土强度的相关关系来推定混凝土强度。 38.建筑结构动力试验的主要内容是什么?1测定动力荷载或振源的特性，即测定引起震动的作用力的大小、 作用方向、作用频率及其规律。2测定结构的动力特性，包括结构的自振频率、阻尼比和阵型。3 测定结构在动力荷载作用下的反应，包括位移、速度、加速度、动应力、动力系数等。 39.结构试验中，对测试仪器的选择有哪些要求?96 40.采用等效荷载时应注意哪些问题?89 41.手持应变仪的操作步骤是什么?59 42.结构试验对仪器设备的使用要求有哪些?49
结构设计大赛之桥梁模型设计戴洁 (广东交通职业技术学院，广东广州510650) 摘要：文中从结构设计大赛的模型要求及比赛加载方式分析入手，提出桥梁模型的设计方案构思，选择结 构方案．并进一步对模型进行了强度、刚度和稳定性受力分析。试验证明本次设计制作的桥梁模型非常坚固， 承受极限荷载接近于封顶值50 kg。 1桥梁模型设计 1．1模型要求及加载方式分析 结构设计大赛拟设计桥梁结构模型。桥梁结构模型设计尺寸要求为：桥面总长l 000 mln；桥面高不低于120 toni：桥面总宽160～180rnITl；桥面净空高度不小于200 toni：最大跨径不小于400 mm。尺寸要求体现了桥梁设计的桥下净空和桥面净空等功能要求。比赛加载方式为动静载结合方式，初赛要求徒手将一辆l5 kg的小车从桥头拉至最大跨的跨中位置．并在该位置停留不少于5 S 然后拉到桥部。模型不至于失效方可进入决赛。决赛采用跨中集中力加载方式，初始荷载为20 ，荷载增加梯度为5 k 次，封项荷载为50 。每次加载后停留5 S。模型不失效即加载成功。模型不失效的标准：模型强度足够、不失去整体承载力：模型跨中挠度不超过l5 mm。小小桥模型须承受l5～50 kg的重量，由此带来的跨中弯矩较大，承载亦不易。但更
难控制的还是弯曲变形，挠度不超出15 mln即要求模型具有足够的抗弯刚度。 1．2材料分析 参赛的结构模型要求采用组委会统一提供的绘图纸、棉线和乳胶。主体材料为绘图纸．辅助材料为棉线和乳胶。单张的绘图纸只能承受少量拉力，不能作为受弯、受压构件，即使多张绘图纸叠放具有抗弯强度．也不能提供足够的抗弯刚度。要使纸构件提供足够的强度和刚度．一种方法将纸卷成圆柱形．作成圆形梁和圆形柱：另一种方法将纸张切片叠成一定厚度并粘在一起．作成一定高度的薄梁．可以用作桥面的抗弯构件。但从整体结构上必须布置成纵、横梁网格系。棉线抗拉能力强，不能受压．只能用来做受拉构件，吊(拉)桥面或捆绑节点，增强节点强度。白乳胶主要起粘结作用。 1．3结构选型与方案构思 鉴于比赛的加载重量大。且挠度变形量控制严格，桥型结构不能采用单一的梁桥、拱桥、悬索桥，而必须采用组合体系桥梁。为使桥面平整，便于行车，主体结构采用梁式桥型。为了增强模型的整体抗弯强度和抗弯刚度．布置斜拉杆(索)或垂直吊杆(索)。用卷成圆柱形的纸杆作为刚性斜拉杆或吊杆．节点用棉线捆绑牢固，做成类似斜拉桥的板拉桥刚性拉杆。桥面下可用拱形结构支撑桥面．也可以采用桥墩加斜撑辅助支撑桥面。拱形结构受力合理．但制作困难。下部结构主要采用实心的圆柱形纸杆作桥墩．由于直径有限(直径大时耗材多)，难以保证桥墩的稳定性，而空心纸卷制作起来有困难．也不能提供足够的抗压强度，所以桥墩结构上必须加强各杆件的横向联系．以增强桥梁的整体稳定性。主孔纵向设计为梁式桥结合“A” 型塔斜拉桥。主
概述 空间构成是现代造型艺术的基础理论之一，它主要阐述在三维空间构成中涉及的设计形式规律与法则，空间构成将感性的设计因素与理性的设计思维有机的结合在一起，虽然空间构成知识只借用三维空间为媒介，但它其中蕴含的形式规律与法则适用于其他任何维度的设计领域，所以空间构成是所有参与设计行业的设计师必须掌握的一门基础学科。 空间构成主要研究“分”与“和”；“拆解”与“重构”；“结构”与“规律”等几个认识过程对形态的控制与心理情绪的表达。现代设计教育不仅仅是对感性的描述，对理性规律的总结与扩展，而是更加有利于设计过程的良性发展。空间构成将设计引入更加科学化、系统化研究领域，本书也将借此为契机从认识平面构成、如何学习空间构成、怎样构建构成化思维等等开始逐一讲空间构成的基础要素、空间构成的形式法则及空间构成在实际中的应用，使读者全面地认识平面构成的主要内容。同时，本书每一章节都将融入对设计心理学于视觉思维知识的讲解，力求达到对设计更深层次的理解。 空间构成的教学过程是对形式规律的一系列总结、设计实例的分析及其课程中阶段性的训练，并不是为今后的设计设置框架与限制，它最终的目的是培养设计者的创造性思维和对设计作品的表现能力，所以打破以往的思维定式，将形象思维与逻辑思维有机的结合起来才是我们不断追求的方向，因此在教学过程中不断鼓励和认同设计者产生的新理念、发展的新想法将会使空间构成这门学科迈向新的阶段。 第1章 本章要点 ·了解平面构成的基本含义 ·掌握学习平面构成的基本方法 ·对构成思维形成基本认识 ·学习造型形态基础知识 立体构成的相关基础知识 第一节立体构成的基本概念 一、立体构成的起源 我们讲的构成是来源于德国包豪斯设计学院的GES 一TALTUNG—词的译语词汇它是指一种基本的设计思维方法。包豪斯设计学院是现代设计的发源地它所提倡的构成教育给后来的设计界带来了极大的影响。2O 世纪初英国的产业革命带来了生产力的变革产品的生产由以前的手工劳动变成了机械化大生产，新功能、新技术、新材料、新工艺的出现需要有与之相配的产品形式和外观造型。而传统的产品模式形体复杂、装饰繁琐、制作时间长这些都与高效的工业生产不能协调，设计业明显滞后于生产业。正因为如此包豪斯提出了艺术与技术相结合的教育理论发展造型基础教育将现代造型规律与新技术、新材料有机地结合起来使设计和生产符合时代的变化顺应社会的进步。他们认为设计和生产不能落后于时代的发展必须与时代相结合。产品的设计不仅要在功能上、美学上符合社会的需要还要在生产上也能适应工业化大生产的要求。通过教学实践使学生在对各种材料的性能和对工艺加工特性的了解与掌握中获得个人的体验从中培养设计能力使产品达到符合使用、符合工艺的要求。
结构创新课程设计 设计题目高层建筑结构模型设计 作品名称鼎立 学生姓名张++ 王++ 端++ 江+ 谢++ 学号 201321··· 201321··· 201321··· 201321··· 201321··· 专业班级土木工程13-4班 指导教师王辉、赵春风等老师 2015 年 07 月 20 日
目录 一、设计说明书....................................... - 3 - 1.设计背景........................................ - 3 - 2.设计构思........................................ - 3 - 2.1.结构选型...................................... - 3 - 2.2.构件制作...................................... - 4 - 2.3.连接方式...................................... - 4 - 二、方案图........................................... - 5 - 1.结构整体布置图.................................. - 5 - 2.主要构件详图.................................... - 5 - 3.方案效果图...................................... - 6 - 三．计算书........................................... - 7 - 1.模型方案及制作.................................. - 7 - 1.1.模型方案介绍............................... - 7 - 1.2.模型加工图................................. - 8 - 2.计算模型........................................ - 8 - 3.荷载分析........................................ - 9 - 4.承载能力分析.................................... - 9 - 4.1.加载分析................................... - 9 - 4.2.位移分析.................................. - 10 - 4.3.承载能力估算.............................. - 10 - 5.结论：......................................... - 10 -
第5、6章复习要点 1．试件设计时为什么要注意试件形状？当从整体结构中取出部分构件单独进行试验时，试件设计应注意什么？ 答：试件设计之所以要注意它的形状，主要是要在试验时形成和实际工作相一致的应力状态。在从整体结构中取出部分构件单独进行试验时，必须注意其边界条件的模拟，使其能如实反映该部分结构构件的实际工作状况。 2．采用模型试验时，为了保证模型试验所研究的物理现象与实物试验的同一现象是相似的，必需考虑哪些问题？ 答：采用模型试验时，为了保证模型试验所研究的物理现象与实物试验的同一现象是相似的，下列问题必需考虑：试验材料如何选择；试验参数如何确定；试验中应该测量哪些量；如何处理试验结果以及可以推广到什么样的现象上去。 3．在进行结构模型设计时，确定相似条件的方法有哪两种？ 答：确定相似条件的方法有方程式分析法和量纲分析法两种。 4．什么是结构试验的加载制度？它包括哪些内容？为什么对于不同性质的试验要求制订不同的加载制度？ 答：结构试验加载制度是指结构试验进行期间控制荷载与加载时间的关系。它包括加载速度的快慢、加载时间间歇的长短、分级荷载的大小和加载、卸载循环的次数等。由于结构构件的承载能力和变形性质与其所受荷载作用的时间特征有关，因此，对于不同性质的试验，必须根据试验的要求制订不同的加载制度。 5．预载的目的是什么？ 答：预载的目的有以下几点：1）使试验各部位接触良好，进入正常工作状态，荷载与变形关系趋于稳定；2）检验全部试验装置的可靠性；3）检查全部观测仪表工作是否正常；4）检查现场组织工作和人员的工作情况，起演习作用。 6．对于受弯构件，选取测量应变的截面应依据哪些原则？ 答：对于受弯构件，需按如下原则选取测量应变的截面：1）弯矩最大处；2）剪力最大处；3）弯矩与剪力均较大处；4）截面面积突变处；5）抗弯控制截面（截面较弱且弯矩值较大处）；6）抗剪控制截面（截面较弱且剪力值较大处）。 7．钢筋混凝土梁的试验观测的主要内容有哪些？ 答：钢筋混凝土梁的试验观测的主要内容有：挠度观测，转角测量，应变测量，裂缝测量和承载力极限的观测。 8．钢筋混凝土梁受拉主筋的应力可用哪两种方法测量？ 答：钢筋混凝土梁受拉主筋的应力可用两种方法测量：一种是预埋电阻应变片法，另一种是在混凝土的表面预留孔洞（或称窗口）。 9．钢筋混凝土梁的裂缝观测包括哪些内容？ 答：钢筋混凝土梁的裂缝观测包括：及时地捕捉到第一条裂缝的出现，并尽可能准确地记录下此时的荷载值；按加载分级跟踪描绘裂缝的开展情况，并测出裂缝的宽度。 10．如何确定钢筋混凝土梁开裂荷载实测值？ 答：确定钢筋混凝土梁开裂荷载实测值：1）如果在规定的荷载持载时间结束后出现裂缝，则将此级荷载定为开裂荷载实测值。2）如果在规定的荷载持载时间内出现裂缝，则将此级荷载与前一级荷载的平均值定为开裂荷载实测值。3）如果没有及时发现第一条裂缝，可取荷载-挠度曲线上的转折点（曲线第一弯转段两端点切线的交点）的荷载值作为构件的开裂荷载实测值。 11．简述建筑结构试验中的真值、近似值和误差三者的关系？ 答：真值是物理量本身所固有的，人们对物理量测量的目的就是寻求真值。但是由于测
第五章 建筑结构试验设计 建筑结构试验设计中应注意的问题 建筑结构试验设计要解决的问题：试件设计应从哪些方面进行考虑？要注意哪些问题？结构试验对试件设计有哪些要求？常用的模型材料有哪些？结构模型相似的三个定理应如何进行理解？如何确定原型与模型的相似条件？量纲分析法确定相似条件的步骤？为什么有时采用不同于设计计算所规定的荷载图式？试验的加载制度包括哪些内容？试验加载程序包括哪几部分内容？观测仪器如何选择，测读时应遵循什么原则？结构试验时应采取哪些安全措施？试验报告要如何书写？ 带着所提出的问题进行有针对性的学习。主要思路如下： 结构试验设计的内容，主要是通过反复研究，确定试验的目的，试验的性质与规模，进行试件设计，选定试验场所，拟定加载与量测方案，设计专用的试验装置和仪表夹具附件以及制订安全技术措施。同时，按试验规模组织试验人员，提出试验经费预算和消耗性器材数量和设备清单。最后在设计规划的基础上提出试验大纲和进度计划。试验工作者对新型的加载设备和测量仪器方面知识准备充分。 一、试件设计 对于试件设计，包括试件的形状，尺寸和数量的选择都要遵循合理可行的规则。 试件设计之所以要注意它的形状，主要是要在试验时形成和实际工作相一致的应力状态。在从整体结构中取出部分构件单独进行试验时，必须要注意其边界条件的模拟，使其能如实反映该部分结构构件的实际工作，同时要注意有利于试验合理加载。 任一试件的设计，其边界条件的实现与试件安装、加载装置与约束条件等有密切的关系。在整体设计时必须进行周密考虑，才能付诸实施。 结构试验所用试件的尺寸和大小，总体上分为真型（实物或足尺结构）和模型两类。不同情况下选择不同的试件尺寸，采用缩尺或真型试件。必要时要考虑尺寸效应的影响，在满足构造要求的情况下，太大的试件也没有必要。 对于结构动力试验，试验尺寸常受试验加载条件等因素的限制。动力特性试验可在现场原型结构上进行。至于地震模拟振动台加载试验，因受台面尺寸、激振力大小等参数的限制，一般只能作缩尺的模型试验。 试件设计同时必须考虑必要的构造措施。 在科研性试验时，为了保证结构或构件在某一预定的部位破坏，以期得到必要的测试数据，就需要对其它部位事先进行局部加固。为了保
空间构成作业指示书 一、教学目的 1. 初步理解空间的概念，学习三维空间里通过点、线、面等限定元素，将指定的空间进行分隔、围合，为以后的建筑空间打下基础。 2. 巩固从平面构成、色彩构成、立体构成中学到的形式美的基本原则、构成原理与方法，掌握空间限定的基本手法（分割、围合、抬起、下沉、顶盖、设立等等）。 3. 通过模型初步体验空间的感染力，体会空间与人体尺度的关系，培养对空间形态美的感受与把握能力，通过作业过程，认识到创造不同空间形态的无限可能性，认识局部空间与整体空间，局部空间与局部空间之间存在的多种关系（包括穿插、邻接、间接、主次、对位等等）。 二、作业要求 1. 基本要求：在9m（长）*15m（宽）*9m（高）的空间，要求分隔、围合成多个空间，各个空间可以有横向、纵向的流通变化，分隔的空间单元不要太复杂，要有主次空间。要注意整体与局部、局部与局部之间的相互关系，要符合统一、对比、尺度、均衡等形式美的原则。 2.具体要求： ①层数不超过三层，最小层高2.1m，各层空间要能满足人的直立行走。 ②垂直分隔时，所有间隔尺寸要求都用模数，最小单位为300mm。（1、2条具体要求是针对把9m*15m*9m的空间看作建筑内部空间的分隔） ③若把提供的空间看作外部场地空间，最好有一定的主题。 ④模型以1:50的比例来做。模型内部可放置同比例人体模型，以加强对人体尺度的体验。 ⑤不允许有完全封闭的空间。 三、作业成果 1.模型：要求底板21cm*36cm，其中18cm*30cm为空间构成范围。 标题栏内容统一用仿宋字，内容如下表：
空间构成 7cm 班级指导老师0.8cm 姓名日期0.8cm 学号 2cm 2.5cm 成绩 2cm 0.8cm 2.5cm 2.基础作业：每周一张“建筑空间构成分析”的徒手作业，A4规格，图纸内容为1~2个建筑作品分析（轴测/透视图+构成方式的分析示意图+简要文字说明），仿宋字照旧。
国家开放大学电大本科《建筑结构试验》2021期末试题及答案（试卷号：1142） 国家开放大学电大本科《建筑结构试验》2021期末试题及答案（试卷号：1142） 一、单项选择题（每小题3分，共计36分，将选择结果填入括弧）1. 下列各项，( )项不属于生产检验性试验。 A．检验预制构的性能 B．鉴定结构的设计和施工 C．鉴定服役结构的可靠性 D．验证结构计算理论的假定 2．( )不允许试验结构产生转动和移动。 A.固定铰支座 B．滚动铰支座 C．固定端支座 D．固定球铰支座 3．常用的强度模型材料不包括以下哪一种？( ) A．钢材 B．塑料 C．微粒混凝土 D．水泥砂浆
4．下列哪种方法可用于钢筋腐蚀的检测？( ) A．超声法 B．电位差法 C．回弹法 D．扁顶法 5．下列哪种方法可用于钢筋位置的检测？( ) A．钻芯法 B．超声法 C．扁顶法 D．磁检测法 6．下列各项中，( )项不属于结构试验设计的内容。 A．试设计 B．试验加载设计 C．试验观测设计 D．试制作与安装 7．对下列构进行试尺寸设计时，宜采用缩尺模型的是( )。 A．屋架 B．屋面板 C．偏心受压柱 D．吊车梁 8．结构试验模型材料分为( )两大类。
A．弹塑性模型材料和强度模型材料 B．弹性模型材料和刚度模型材料 C．弹性模型材料和强度模型材料 D．弹塑性模型材料和刚度模型材料 9．( )，是指在承载能力状态下，根据构设计控制截面上的内力设计值和构试验加载方式，经换算后确定的荷载值（包括自重）。 A．开裂荷载检验值 B．承载力检验的荷载设计值 C．屈服状态检验的荷载设计值 D．正常使用极限状态检验的荷载标准值 10.振动是物体运动的特殊形式，它的运动参数——位移、速度和加速度都是( )的函数。 A．质量 B．时间 C．频率 D．长度 11.下列各项中，( )项不属于结构的动力特性。 A.振型 B．阻尼 C．固有频率 D．振动的大小和方向
《建筑结构试验》第五章建筑结构试验设计 2004-12-28 建筑结构试验设计中应注意的问题 建筑结构试验设计要解决的问题：试件设计应从哪些方面进行考虑？要注意哪些问题？结构试验对试件设计有哪些要求？常用的模型材料有哪些？结构模型相似的三个定理应如何进行理解？如何确定原型与模型的相似条件？量纲分析法确定相似条件的步骤？为什么有时采用不同于设计计算所规定的荷载图式？试验的加载制度包括哪些内容？试验加载程序包括哪几部分内容？观测仪器如何选择，测读时应遵循什么原则？结构试验时应采取哪些安全措施？试验报告要如何书写？ 带着所提出的问题进行有针对性的学习。主要思路如下： 结构试验设计的内容，主要是通过反复研究，确定试验的目的，试验的性质与规模，进行试件设计，选定试验场所，拟定加载与量测方案，设计专用的试验装置和仪表夹具附件以及制订安全技术措施。同时，按试验规模组织试验人员，提出试验经费预算和消耗性器材数量和设备清单。最后在设计规划的基础上提出试验大纲和进度计划。试验工作者对新型的加载设备和测量仪器方面知识准备充分。 一、试件设计 对于试件设计，包括试件的形状，尺寸和数量的选择都要遵循合理可行的规则。 试件设计之所以要注意它的形状，主要是要在试验时形成和实际工作相一致的应力状态。在从整体结构中取出部分构件单独进行试验时，必须要注意其边界条件的模拟，使其能如实反映该部分结构构件的实际工作，同时要注意有利于试验合理加载。 任一试件的设计，其边界条件的实现与试件安装、加载装置与约束条件等有密切的关系。在整体设计时必须进行周密考虑，才能付诸实施。 结构试验所用试件的尺寸和大小，总体上分为真型（实物或足尺结构）和模型两类。不同情况下选择不同的试件尺寸，采用缩尺或真型试件。必要时要考虑尺寸效应的影响，在满足构造要求的情况下，太大的试件也没有必
结构设计竞赛模型制作的方法与技巧 介绍了结构设计竞赛概况和竞赛用材料与工具。从结构选型、构件设计、模型节点处理三方面，介绍了结构设计竞赛中模型制作的方法与技巧。并针对竞赛中常见问题进行了解析。 标签：结构设计竞赛;结构模型;模型制作;土木工程 1 结构设计竞赛概况 土木工程有着悠久的历史，其专业综合性强，涉及学科面广，基础要求高。学科竞赛是培养专业人才创新能力的重要平台。竞赛旨在培养大学生的学习能力、沟通能力、组织能力、团队协作能力、创新能力和实践能力，提升大学生的综合素质，从而进一步提高本科生培养和教学质量。 目前赛事主要有全国大学生结构设计竞赛及各省市大学生建筑结构设计竞赛。对于培养大学生的创新意识、合作精神，提高大学生的创新设计能力、动手实践能力和综合素质，加强高校间的交流与合作起到重要作用。 结构设计竞赛的内容通常为给定某种材料，要求在规定时间内设计并制作出一个结构，通过加载试验，综合考虑各项因素决出获奖等级。模型材料一般为以竹皮或白卡纸居多，并辅以胶水、线绳等。制作的结构形式有建筑、桥梁等。评分内容一般包含方案设计、理论分析、模型制作、作品介绍与答辩以及模型加载实验等方面。结构加载类比赛，一般在相同加载条件下，结构模型质量轻者获胜或模型加载位移与模型质量综合评判。 2 材料与工具 结构设计竞赛用材料有竹材或白卡纸。本文仅讨论竹材。2018年全国大学生结构设计竞赛竹材规格及用量见表1。竹材参考力学指标见表2。 表2 竹材参考力学指标 制作工具有：502胶水、砂纸、切割刀、直尺、三角尺、量角器、铅笔、橡皮擦、镊子、橡胶手套等。砂纸打磨杆件端部，获得所需要的杆件精确尺寸，打磨杆件节点处接触面以增加接触，打磨时需谨慎打磨，勿露出竹皮丝状物。铅笔、直尺在竹皮上绘制杆件平面设计图。切割刀切割修剪竹皮。为防止胶水粘手，可用镊子夹持细小构件，使用橡胶手套防护双手，也可以用胶布缠绕指尖。 3 模型设计与制作 模型选型原则为“大胆假设，小心求证”。假设时，须防止赛题示意图的模型束缚思路，也不得被常见模型约束，应勇于借鉴创造。求证时，须运用相关力学
1.在结构分析工作中，可使用哪些方法和手段来解决问题。P1 答：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法；另一方面也可以应用试验和检测的手段，通过结构试验、实验应力分析的方法来解决问题。 2.建筑结构试验的任务是什么？P2 答：就是在结构物或试验对象上，以仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载或其他因素作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数，从强度、刚度、抗裂性以及结构的破坏形态等各个方面来判断结构的实际工作性能，估计结构的承载能力，确定结构对使用要求的符合程度，并用以检验和发展结构的计算理论。 3.生产性结构试验一般常用于解决哪些问题？P2 答：1、综合鉴定重要工程和建筑物的设计和施工质量；2、鉴定预制构件的产品质量；3、已建结构可靠性检验，推断和估计结构的剩余寿命；4、工程改建或加固，通过试验判断具体结构的实际承载能力；5、处理受灾结构和工程质量事故，通过试验鉴定提供技术依据。 4.简述科研性试验的目的。P3 答：目的是验证结构设计计算的各种假定；通过制定各种设计规范，发展新的设计理论，改进设计计算方法；为发展和推广新结构、新材料及新工艺提供理论依据与实践经验。 5.什么是相似模型试验？P4 答：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，最后按相似条件由模型试验的结果推算实际结构的工作。6.结构试验按试验对象的尺寸如何分类？P4 答：1、原型试验；2、模型试验（相似模型试验、缩尺模型试验、足尺模型试验）简述静力试验的最大优点。P5 答：加载设备相对来说比较简单，荷载可以逐步施加，还可以停下来仔细观测结构变形的发展，获得最明确和清晰的破坏概念。 7.结构动力试验主要分为哪几类？P5 答：1、结构动力特性试验；2、结构动力反应试验；3、结构疲劳试验。 8.结构试验按试验荷载的性质不同可以分为几类？ 答：1、结构静力试验；2、结构动力试验；3、结构抗震试验。 9.简述周期性与非周期性结构抗震试验研究和评定内容的区别。P6 答：周期性结构抗震试验偏重于结构构件抗震性能的研究和评定，而非周期性的结构抗震试验偏重于对结构抗震能力的研究和评定。 10.简述拟动力试验的特点。P6 答：①拟动力试验在整个数值分析过程中不需要对结构的恢复力特性作任何的假设，这对于分析结构弹塑性阶段的性能特别有利。②由于拟动力试验加载的时间周期可设置得较长，为此，同样有条件给试验者以足够的时间来观测结构性能变化和受损破坏的过程，从而获得比较详尽的数据资料。③由于拟动力的加载器作用力较大，可进行大比例尺试件的模拟地震试验，从而弥补了模拟地震振动台试验时，小比例尺模型的尺寸效应，并能较好地反映结构的构造要求。 11.根据什么选择结构动力试验时的荷载激振设备和加载方法？P6 答：随着动荷载本身特性的不同，可有不同的荷载激振设备和加载方法。
一、振动台试验方案 1试验方案 1.1工程概况 本工程塔楼结构体系为“三维巨型空间框架－钢筋混凝土核心筒”结构体系，主要由4个核心筒、钢骨混凝土（SRC）外框架、3个避难层联系桁架三部分构成，图1-2、图1-3分别是B塔结构体系构成示意图和建筑效果图。特别指出的是本工程在14、24楼层的联系桁架的腹杆以及32、48楼层的斜撑为防屈曲支撑（UBB）构件。设计指标为小震不屈服，大震屈服耗能。具体位置示意见图1-4。 本工程的自振周期约为 6.44秒，超过了《建筑抗震设计规范》(GB-50011-2001)设计反应谱长为6秒的规定。本工程存在5个一般不规则和2个特别不规则类型，5个一般不规则类型分别是扭转不规则、凹凸不规则、刚度突变、构件间断和承载力突变。2个特别不规则是高位转换和复杂连接。 1.2 模拟方案 1、模拟方案选择 动力试验用的结构模型必须根据相似律进行设计，模型动力相似律的建立以结构运动方程为基础，选择若干主要控制参数作为模拟控制的对象，依据Buckingham的π定理，经无量纲分析导出控制参数的无量纲积，据此确定各控制参数的相似比率。 结构动力试验的相似模型大致分为四种： （1）弹塑性模型理论上可以重现结构反应的时间过程，使模型和原型的应力分布一致，并可模拟结构的破坏。由于要严格考虑重力加速度对应力反应的影响，必须满足S a=S g=1（S a=模型加速度/原型加速度，S g为重力加速度相似系数，各相似系数之间的关系见表1），即模型加速度反应与原型加速度反应一致，这一要求大大限制模型材料的选择。因为在缩尺模型中，几何比（S l）很小，在Sa=Sg=1的条件下，要满足Sa=S E/S l Sρ=1，即S l=S E/Sρ，必须使模型材料的弹模
结构设计大赛之桥梁模型设计 戴洁 (广东交通职业技术学院，广东广州510650) 摘要：文中从结构设计大赛的模型要求及比赛加载方式分析入手，提出桥梁模型的设计方案构思，选择结 构方案．并进一步对模型进行了强度、刚度和稳定性受力分析。试验证明本次设计制作的桥梁模型非常坚固， 承受极限荷载接近于封顶值50 kg。 1桥梁模型设计 1．1模型要求及加载方式分析 结构设计大赛拟设计桥梁结构模型。桥梁结构模型设计尺寸要求为：桥面总长l 000 mln；桥面高不低于120 toni：桥面总宽160～180rnITl；桥面净空高度不小于200 toni：最大跨径不小于400 mm。尺寸要求体现了桥梁设计的桥下净空和桥面净空等功能要求。比赛加载方式为动静载结合方式，初赛要求徒手将一辆l5 kg的小车从桥头拉至最大跨的跨中位置．并在该位置停留不少于5 S 然后拉到桥部。模型不至于失效方可进入决赛。决赛采用跨中集中力加载方式，初始荷载为20 ，荷载增加梯度为5 k 次，封项荷载为50 。每次加载后停留5 S。模型不失效即加载成功。模型不失效的标准：模型强度足够、不失去整体承载力：模型跨中挠度不超过l5 mm。小小桥模型须承受l5～50 kg的重量，由此带来的跨中弯矩较大，承载亦不易。但更难控制的还是弯曲变形，挠度不超出15 mln即要求模型具有足够的抗弯刚度。 1．2材料分析 参赛的结构模型要求采用组委会统一提供的绘图纸、棉线和乳胶。主体材料为绘图纸．辅助材料为棉线和乳胶。单张的绘图纸只能承受少量拉力，不能作为受弯、受压构件，即使多张绘图纸叠放具有抗弯强度．也不能提供足够的抗弯刚度。要使纸构件提供足够的强度和刚度．一种方法将纸卷成圆柱形．作成圆形梁和圆形柱：另一种方法将纸张切片叠成一定厚度并粘在一起．作成一定高度的薄梁．可以用作桥面的抗弯构件。但从整体结构上必须布置成纵、横梁网格系。棉线抗拉能力强，不能受压．只能用来做受拉构件，吊(拉)桥面或捆绑节点，增强节点强度。白乳胶主要起粘结作用。 1．3结构选型与方案构思 鉴于比赛的加载重量大。且挠度变形量控制严格，桥型结构不能采用单一的梁桥、拱桥、悬索桥，而必须采用组合体系桥梁。为使桥面平整，便于行车，主体结构采用梁式桥型。为了增强模型的整体抗弯强度和抗弯刚度．布置斜拉杆(索)或垂直吊杆(索)。用卷成圆柱形的纸杆作为刚性斜拉杆或吊杆．节点用棉线捆绑牢固，做成类似斜拉桥的板拉桥刚性拉杆。桥面下可用拱形结构支撑桥面．也可以采用桥墩加斜撑辅助支撑桥面。拱形结构受力合理．但制作困难。下部结构主要采用实心的圆柱形纸杆作桥墩．由于直径有限(直径大时耗材多)，难以保证桥墩的稳定性，而空心纸卷制作起来有困难．也不能提供足够的抗压强度，所以桥墩结构上必须加强各杆件的横向联系．以增强桥梁的整体稳定性。主孔纵向设计为梁式桥结合“A” 型塔斜拉桥。主梁5片，横梁10根，等间距地布置主梁、横梁，形成网格式梁式结构。“A” 型塔斜拉结构设计为双塔，两侧各一个．中间设一撑杆加强两边“A”型塔的横
1、真型试验与模型试验的试验对象分别是什么？ 答：真型试验的试验对象是实际结构（或构件）或者按实际结构（或构件）足尺寸复制的 结构（或构件）。模型试验的试验对象是仿照真实结构并按一定比例复制而成的试验代表物， 它具有真实结构的全部或部分特征，是比真实结构尺寸小得多的缩尺结构。 2、简述生产检验性试验与科学研究性试验各自的试验目的？ 答：（1）生产检验性试验以直接生产为目的。它以实际建筑物或结构构件为试验检验对象， 经过试验对试验对象或以试验对象为代表的一批构件做出技术结论。（2）科学研究性试验的目的是验证结构计算的各种假定、发展新的设计理论、改进设计计算方法、修改和制定 各种规范，为发展和推广新结构、新材料和新工艺提供理论和试验的依据。 3、按照试验的目的、对象、荷载性质和荷载持续时间分类，可将建筑结构试验分别分为哪 几类？ 答：按照试验的目的、对象、荷载性质和荷载持续时间分类，可将建筑结构试验分别分为 生产检验性试验与科学研究性试验；真型试验与模型试验；静力试验与动力试验；短期荷 载试验与长期荷载试验。 4、解释下列名词：丧失承载力、承载力极限标志。 答：构件承载力达到极限状态，称为丧失承载力；当构件丧失承载能力时，由于受力形式 不同，呈现不同的破坏形态，称为承载力极限标志。 5、为什么说“液压加载在建筑结构试验中是理想的加载方法之一”？ 答：液压加载在建筑结构试验中是理想的加载方法之一，它不但可以对建筑结构物施加静 荷载，也可施加动荷载。液压加载的原理清晰，加载设备操作简单方便、安全可靠，能产 生较大的荷载，而且荷载容易控制准确稳定，并能实现多点同步加载，是目前建筑结构试 验应用最广技术先进的加载方法之一 6、惯性力加载有哪两种加载方式？简述这两种方式的加载过程。 答：惯性力加载有两种加载方式：初始位移加载法与初速度加载法。初始位移加载法是对 结构或构件施加荷载，使其产生变形，然后突然卸掉荷载，使结构或构件产生自由振动的 方法。初速度加载法就是首先使加载器具提高势能水平，然后释放加载器具的势能，势能 转变为动能，加载器具获得一定的速度后撞击试验结构，使结构获得冲击荷载。 7、荷载传递装置的功能是什么？列出两种常用的荷载传递装置。 答：荷载传递装置的功能是将加载装置产生的作用力按试验荷载图式的要求正确地传递到 试验结构上，有时在荷载传递过程中还具有荷载放大、荷载分配和荷载作用形式转换的功 能。常用的荷载传递装置有杠杆、卧梁和分配梁。 8、试件支承装置的作用和重要性如何？试件支承装置包括哪些？ 答：试件的支承装置是实现试验结构力边界条件及位移边界条件关键的试验装置之一，因 此，在结构试验中只有正确地使用支撑装置，才能确保结构试验的顺利进行。试件支承装 置包括支座和支墩。
一、单项选择题（共 14 道试题，共 70 分。） 1. 关于建筑结构模型试验的优点，如下表述中，（）项是不对的。 A. 模型结构的制作较真实结构复杂、且技术要求更高 B. 可以根据试验目的突出问题的主要因素，针对性强 C. 可以严格控制模型试验的主要参数，以避免外界因素干扰，保证试验数据的准确性 D. 模型试验仅能够表达真实结构的指定特征 满分：5 分 2. 下列选项中，（）项不属于科学研究性试验。 A. 验证结构计算理论的假定 B. 为制订设计规范提供依据 C. 为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验 D. 通过试验鉴定结构的设计 满分：5 分
3. 下列各项，（）项不属于生产检验性试验。 A. 验证结构计算理论的假定 B. 鉴定结构的设计和施工 C. 检验预制构件的性能 D. 鉴定服役结构的可靠性 满分：5 分 4. （）的原理清晰，加载设备操作简单方便、安全可靠，能产生较大的荷载，而且荷 载容易控制、准确、稳定，并能实现多点同步加载。 A. 液压加载 B. 重物加载 C. 机械式加载 D. 气压加载 满分：5 分 5. （）具有频响快，灵敏度高，控制精度好，适应性强等优点，在建筑结构试验中应 用范围较广。 A. 液压千斤顶
B. 单向作用液压加载器 C. 双向作用液压加载器 D. 电液伺服加载系统 满分：5 分 6. （）有五个自由度。 A. 活动球铰座 B. 滚动铰支座 C. 固定铰支座 D. 固定球铰支座 满分：5 分 7. 荷载支承装置必须具有足够的（），才能胜任工作，保证试验顺利进行。 A. 刚度和弹性 B. 强度和弹性 C. 强度和刚度 D. 弹性和塑性 满分：5 分