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工程结构抗震知识点

工程结构抗震知识点
工程结构抗震知识点

5. 底部剪力法多层结构的水平地震作用T1>1.4Tg

时在结构顶部、附加ΔFn,高振型的影响。

6. 框架按破坏机制可分为:梁铰机制柱铰机制和

混合机制。

,非结构构件自身重力产生的水平力作用可采用等

效侧力法计算

10.非结构构件分为建筑非结构构件和建筑设备

结构消能由主体结构、消能部件组成

12隔震装置有隔振器、复位装置和阻尼器组成

水平地震作用框架内力:反弯点法、D值法

两阶段设计:承载力验算、弹塑性变形验算

名词解释

1.地震波是指从震源产生向四外辐射的弹性波

2. 地基液化:地震时饱和砂土地基会发生液化现

象,造成建筑物的地基失效,发生建筑物下沉、

倾斜甚至倒塌等现象

3. 隔震:一种新型的建筑结构耐震形式,通过在

房屋的某层柱顶设置隔震垫,阻止地震作用向

上传递,从而达到减弱结构地震反映的效果4.震级:震级是指地震的大小;是以地震仪测定的

每次地震活动释放的能量多少来确定的

5.基本烈度:50年期限内,一般场地条件下,可能遭受超越概率为10%的烈度值。

6. 概念

设计:根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想进行建筑和结构总体

布置并确定细部构造的过程称为概念设计7.

鞭梢效应:地震作用下突出建筑物层面的附属小建筑由质量和刚度变小,受高振型影响较大,震害较为严重8.结垢控制:是结构振动控制

的简称,就是在结构的特定部位采用某种措施使结构在动力作用下影响不超过某一限制值1. 简述建筑结构抗震设防的“三水准”抗震设防目标。当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用。当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用。当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

2. 什么是众值烈度?驻马店地区基本烈度为6度,

其众值烈度和罕遇烈度大约各是多少?规范取超越概率为10%的地震烈度为该地区的基本烈度,超越概率为63.2%的地震烈度为该地区的众值烈度。 4.45 7

3.哪些结构应考虑竖向地震作用?

高层建筑中的大跨度、长悬臂结构,7度半,8度抗震设计应考虑竖向地震作用

9度应考虑竖向地震作用(高规432)

不是高层,7度半的大跨度不考虑竖向

8度的隔震设计应按照有关规定计算(抗规511)条文说明(大跨度是超过24米的楼盖结构,跨度大于8m的转换结构,悬挑大于2m的悬挑结构

4. 简述多层砌体结构房屋的震害规律。

房屋整体或局部倒塌房屋整体倒塌主要是由于房屋底层或整体抗震强度不足。砌体房屋底层的受力构件所承受的地震剪力最大,如果底层的抗剪强度不足,在地震作用下底层墙体首先倒塌,当上部房屋整体性较好时,则上部楼层整体坠落,但未倒塌。当上部整体性较差时,会导致房屋整体倒塌。

5. 现浇钢筋混凝土房屋抗震等级划分的依据是什么?1.建筑场地为Ⅰ类时,除6度外应允许按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,但相应的计算要求不应降低;2、接近或等于高度分界时,应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级;3、大跨度框架指跨度不小于18m 的框架。4、高度不超过60m的框架-核心筒结构按框架-抗震墙要求设计时,应按表中框架-抗震墙结构的规定确定其抗震等级。

6. 影响地基土液化的因素有哪些1.土层的地质年代和组成.2土中黏粒含量.3上覆盖非液化土层厚度和地下水位深度.4土的密实程度和土层埋深5.地震烈度和持续时间

7.钢筋混凝土的结构主要震害有哪些

框架柱梁节点,填充墙,剪力墙楼梯的震害8.抗震结构体系的选择应符合哪些规定

(1)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传

递途径。(2)宜有多道抗震设防,一般来说超静

定次数越高对抗震越有利,避免因部分结构或构件失效而导致整个体系丧失抗震能力或丧失对重力

的承载能力。(3)应具备必要的承载力,良好变

形能力和耗能能力。(4)宜综合考虑结构体系的

实际刚度承载力分布,避免因局部削弱或突变而形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中,对可能出现的薄弱部位,宜采取措施改善其变形能力(5)结构在两个主轴方向的动力特性应接近。

9地震所导致的直接震害有哪些

地表破坏现象:地面断裂错动、地裂缝,喷砂冒水,地面下沉。2.建筑物的破坏(结构构件强度不足、结构丧失整体性而造成的破坏,地基失效)3.基础设施的破坏

10底部剪力法计算地震作用的适用范围

1.JZ高度不超过40m

2.结构的质量和刚度沿高度分布比较均匀

jzjg在地震作用下的变形以剪切变形为主

jzjg在地震作用下的扭转效应可忽略不计

工程结构抗震复习题及答案

1、地震动的三要素是什么? 答:地震动的主要特征可通过地震动的峰值、频谱和持续时间这三个要素密切相关。 2、地震的基本概念是什么? 答:因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地球表层的振动。 3、地震波的基本概念是什么? 答:地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量,这就是地震波。 4、地震按成因分为哪几类? 5 6 答:主要有板块构造运动假说和断层假说。 7、极震区的基本概念是什么? 答:震中及其附近的地方称为震中区,也称极震区。 8、根据图示解释震源、震中、震源深度、震中距和震源距的基本概念? 震源:地壳岩层发生断裂破坏、错动,产生剧烈振动的地方,称为震源。 震中:震源正上方的地面位置称为震中。 震中距:地面某点至震中的距离称为震中距。 震源深度:震中到震源的距离或震源到地面的垂直距离,称为震源深度。 震源距:地面某点至震源的距离称为震源距。 9、地震波的主要成分有哪些? 答:地震波是一种弹性波,包含体波和面波。体波为在地球内部传播的波。它有纵波和横波两种形式。面波是只限于在地球表面传播的波。它有瑞雷波和乐甫波两种形式。 实际地震时记录到的地震波可以看出,首先达到的是(纵波),接着是(横波),(面波)达到的最晚。 10、什么是地震烈度?地震烈度的影响因素是什么? 答:一次地震对某一地区的影响和破坏程度称地震烈度,简称为烈度。

一般而言,震级越大,烈度就越大。同一次地震,震中距小烈度就高,反之烈度就低。影响烈度的因素,除了震级、震中距外,还与震源深度、地质构造和地基条件等因素有关。11、什么是多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度,多遇烈度和罕遇烈度烈度与基本烈度的关系怎样? 答:多遇烈度:发生概率最多的地震,在50年期限内,一般场地条件下,可能遭遇的超越概率为63.2%的地震烈度值,相当于50年一遇的烈度值。相当于基本烈度-1.55度。 基本烈度:一个地区的基本烈度是指该地区在今后50年期限内,在一般场地条件下可能遭遇超越概率为10%的地震烈度。 罕遇烈度:在50年期限内,一般场地条件下,可能遭遇的超越概率为2%~3%的地震烈度值,相当于1600~2500年一遇的烈度值。相当于基本烈度+1度。 12、设防烈度的基本概念是什么? 答:按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度称为设防烈度。 13、“三水准”抗震设防目标的简要概述。 答:“三水准”抗震设防目标可以简要概述为小震不坏、中震可修和大震不倒。 14、简要概述建筑抗震设防目标通过什么来实现。 答:建筑抗震设防目标具体通过“三水准”的抗震设防要求和“两阶段”的抗震设计方法实现。 15、建筑抗震设防类别分为哪四类? 答:《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223确定建筑工程应分为特殊设防类、重点设防类、标准设防类和适度设防类四个抗震设防类别。 16、我国《抗震规范》(GB50011-2010)规定,进行抗震设计的建筑,其基本的抗震设防目标是如何规定的? 答:(1)当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,主体结构不受损坏或不需修理仍可继续使用,即小震不坏; (2)当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时,可能发生损坏,经一般性修理仍可继续使用,即中震可修; (3)当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏,即大震不倒。 17、什么是概念设计? 答:根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程称为概念设计。 18、场地的基本概念是什么? 答:指工程群体所在地,具有相似的反应谱特征,其范围大体相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1.0km2的平面面积。 19、建筑场地类别如何划分? 答:抗震设计规范根据场地土层的等效剪切波速和覆盖层厚度将建筑场地划分为四类场地。 23、结构自振周期、基本周期与设计特征周期、场地卓越周期的基本概念是什么? 答:自振周期:结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间。 基本周期:结构按基本振型(第一振型)完成一次自由振动所需的时间。 设计特征周期Tg:抗震设计用的地震影响系数曲线的下降段起始点所对应的周期值,与地震震级、震中距和场地类别等因素有关。 场地卓越周期:根据场地覆盖层厚度d和土层平均剪切波速Vs,按公式T = 4d/Vs计算的周期,表示场地土最主要的振动特性。 24、反应谱的基本概念是什么?根据反应量不同分类情况如何?

工程结构抗震

《工程结构抗震》命题作业 作业名称:试述底部剪力法的定义、适用条件并计算图示框架 作业要求:按以下提示步骤计算图示框架 已知:水平地震影响系数α1=0.139,顶部附加水平地震 作用δn=0。 计算步骤提示:(1)计算结构等效总重力荷载代表值 G eq=0.85 (2)水平地震影响系数已知α1=0.139 (3)计算结构总水平地震作用标准值F EK=α1G eq (4)顶部附加水平地震作用δn=0 (5)计算各层水平地震作用标准值 (6)计算各层层间剪力 第一层:V1= F1+ F2+ F3 第二层:V2= F2+ F3

第三层:V3= F3

解: 第一振型 g g T T T 51<< 139.0)( max 21==αηαγT T g 第二振型 g T T <<2s 1.0 16.0max 22==αηα 第三振型 g T T <<3s 1.016.0max 23==αηα (2)计算各振型的振型参与系数 第一振型 ∑∑===?+?+??+?+?= =3 1 2 222131 11363.11 180667.0270334.02701 180667.0270334.0270/i i i i i i x m x m γ 第二振型 ∑∑==-=?+-?+-??+-?+-?== =3 12 222 23122428.01 180)666.0(270)667.0(2701 180)666.0(270)667.0(270/i i i i i i x m x m γ 第三振型 ∑∑===?+-?+??+-?+?= =3 1 2 22233 1 33063.01 180)035.3(270019.42701 180)035.3(270019.4270/i i i i i i x m x m γ (3)计算各振型各楼层的水平地震作用 i j ji j ji G x F γα= 第一振型 kN 4.1678.9270334.0363.1139.011=????=F kN 4.3348.9270667.0363.1139.012=????=F kN 2.3348.9180000.1363.1139.013=????=F 第二振型 kN 9.1208.9270)667.0()428.0(16.021=??-?-?=F kN 7.1208.9270)666.0()428.0(16.022=??-?-?=F kN 8.1208.9180000.1)428.0(16.023-=???-?=F 第三振型 kN 2.1078.9270019.4063.016.031=????=F kN 9.808.9270)035.3(063.016.032-=??-??=F kN 8.178.9180000.1063.016.033=????=F (4)计算各振型的地震作用效应(层间剪力) 第一振型 kN 8362.3344.3344.16711=++=V kN 6.6682.3344.33412=+=V kN 2.33413=V 第二振型 kN 8.1208.1207.1209.12021=-+=V kN 1.08.1207.12022-=-=V 8.12023-=V 第三振型 kN 1.448.179.802.10731=+-=V kN 1.638.179.8032-=+-=V kN 8.1733=V (5)计算地震作用效应(层间剪力) kN 8.8452 312212111=++=V V V V

土木工程结构试验与检测论文

土木工程结构试验与检测总结 衣食住行是人类生活的主要方面,其中住虽然不是最重要的,却也是必不可少的。而这学期学习的土木工程结构试验与检测让我了解到一个建筑的来之不易,更让我了解到建筑质量的重要性。结构试验与检测是一项科学实践性很强的活动,是研究和发展工程结构新材料、新体系、新工艺,也是探索结构设计新理论及验证实体结构的受力性能、承载力和可靠性的重要手段。 通过学习这门课程,我了解到了建筑结构检测和试验的任务,目的,定义和作用,也了解到进行土木工程结构试验与检测的工具,比如重物加载的方法及相关的加载设备、液压加载的方法及相关的加载设备、加载辅助设备、试件支承装置。 结构试验是以工程结构、构件或者结构模型为对象,以试验仪器设备为工具,以各种测试技术为手段,通过试验方式量测结构受载后的各种参数(位移、应力、应变、裂缝、振幅、频率、加速度等),据此,对结构物的工作性能作出评价,对建筑物的承载能力、安全性能作出正确的评定,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。根据不同的试验目的、荷载性质、试验对象、试验场所、构件破坏与否、荷载作用时间等不同因素进行分类,可以为研究性试验和检测性试验、静力试验和动力试验、实体(原理)试验和模型试验、试验室试验和现场试验、破坏性试验和非破坏性试验,以及短期荷载试验和长期荷载试验。 1、研究性试验和检测性试验 根据试验目的,可分为研究性试验和检测性试验。 (1)研究性试验 研究性试验具有研究、探索和开发的性质。其目的在于验证结构设计的某一理论,或验证各种科学的判断、推理、假设及概念的正确性。或是为了创造某种新型结构体系及其计算原理,而系统地进行的试验研究。 研究性试验一般都是在室内进行,需要使用专门的加载设备和数据测试系统,以便对受载试件的变形性能作连续观察、测量和全面的分析研究,从而找出其变化规律,为验证设计理论和计算方法提供依据。这类试验通常研究以下几个方面的问题。

工程结构抗震重点复习题附答案

工程结构抗震习题答案 一、填空题 1、构造地震为由于地壳构造运动造成地下岩层断裂或错动引起的地面振动。 2、建筑的场地类别,可根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划 分为四类。 3、《抗震规范》将50年内超越概率为 10% 的烈度值称为基本地震烈度,超越概率 为 63.2% 的烈度值称为多遇地震烈度。 4、丙类建筑房屋应根据抗震设防烈度,结构类型和房屋高度采用不 同的抗震等级。 5、柱的轴压比n定义为 n=N/fA (柱组合后的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土cc 抗压强度设计 值乘积之比) 6、震源在地表的投影位置称为震中,震源到地面的垂直距离称为震源深度。 7、表征地震动特性的要素有三,分别为最大加速度、频谱特征和强震持 时。 8、某二层钢筋混凝土框架结构,集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等G=G=1200kN,21?j= =-0.618/1。则第一振型的振型参与系数φφ=1.618/1;第二振型φ/第一振型φ/21121122。0、724 (楼楼盖的水平刚度9、多层砌体房屋楼层地震剪力在同一层各墙体间的分配主要取决于 。和各墙体的侧移刚度及负荷面积盖类型) 。、建筑平面形状复杂将加重建筑物震害的原因为扭转效应、应力集中 10 11、在多层砌体房屋计算简图中,当基础埋 置较深且无地下室时,结构底层层高一般取至 500mm处。室外地面以下 则该场地的场地、某一场地土的覆盖层厚度为80米,场 地土的等效剪切波速为200m/s,12 (中软土)。土类别为Ⅲ类场地 、动力平衡方程与静力平衡方程的主要区别是,动力平衡方程多惯性力13 。和阻尼力 本组合为他和其荷载效应的基效地层震于14、位9度地区的高建筑的震作用应?????SSS?S???S。wkEhEhkwGGEEvwEvk?(i)?V(i)/V(i)eyy 15为第楼层屈服强度系数为、i层根据第一阶段设计所得到的截 面实 际配筋和材料强度标准值计算的受剪实际承载力与第i层按罕遇地震动参数计算的弹性地 震剪力的比值。 16、某一高层建筑总高为50米,丙类建筑,设防烈度为8度,结构类型为框架-抗震墙结构,则

抗震复习知识点

1.当一个结构在其静平衡位置受到扰动,并做无任何外部动力微烈的振动时,称该结构做自由振动。 2.无阻尼体系完成一个循环的自由振动所需要的时间称为体系的固有振动周期 3.单自由度无阻尼体系自由振动方程 mx:+kx=0 单自由度有阻尼体系自由振动方程 mx:+cx.+kx=0 单自由度无阻尼体系的简谐振动 mx:+kx=p0sinωp t 单自由度有阻尼体系的简谐振动 mx:+cx.+kx=p0sinωp t 4.无阻尼自由振动固有圆频率ω=根号(k/m)有阻尼自由振动中考虑阻尼的圆频率ωD=ω根号(1-ξ2) ωD:考虑阻尼后的圆频率 多自由度体系频率方程 ([k]-ω2[m]){x}=0 5.阻尼常数c是在自由振动的一个循环或强迫谐振的一个循环中能量耗散的一种测度。阻尼比也是体系的一种特性,它取决于体系的质量和刚度。P2 6.阻尼的特性P3 对于ξ的三个值:ξ<1、ξ=1、ξ>1分别讨论 如果c=c cr或者ξ=1,则体系返回到其平衡位置而不再振动; 如果c>c cr或者ξ>1,体系还是不振荡,并以更缓慢的速率回到其平衡位置; 如果c

工程结构抗震题目及答案

填空题(每空1分,共20分) 1、地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波,其中体波包括纵波(P)波和横(S)波,而面波分为瑞雷波和洛夫波,对建筑物和地表的破坏主要以面波为主。 2、场地类别根据等效剪切波波速和场地覆土层厚度共划分为IV类。3.我国采用按建筑物重要性分类和三水准设防、二阶段设计的基本思想,指导抗震设计规范的确定。其中三水准设防的目标是小震不坏,中震可修和大震不倒 >时,在结构顶部附4、在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时,对于T 1 ,其目的是考虑高振型的影响。 加ΔF n 5、钢筋混凝土房屋应根据烈度、建筑物的类型和高度采用不同的 抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。 6、地震系数k表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比;动力系数 是单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值。 7、在振型分解反应谱法中,根据统计和地震资料分析,对于各振型所产生的地震作用效应,可近似地采用平方和开平方的组合方法来确定。 名词解释(每小题3分,共15分) 1、地震烈度: 指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。 2、抗震设防烈度: 一个地区作为抗震设防依据的地震烈度,应按国家规定权限审批或颁发的文件(图件)执行。 3、反应谱: 地震动反应谱是指单自由度弹性体系在一定的地震动作用和阻尼比下,最大地震反应与结构自振周期的关系曲线。 4、重力荷载代表值: 结构抗震设计时的基本代表值,是结构自重(永久荷载)和有关可变荷载的组合值之和。 5 强柱弱梁: 结构设计时希望梁先于柱发生破坏,塑性铰先发生在梁端,而不是在柱端。三简答题(每小题6分,共30分) 1.简述地基液化的概念及其影响因素。 地震时饱和粉土和砂土颗粒在振动结构趋于压密,颗粒间孔隙水压力急剧增加,当其上升至与土颗粒所受正压应力接近或相等时,土颗粒间因摩擦产生的抗剪能力消失,土颗粒像液体一样处于悬浮状态,形成液化现象。其影响因素主要包括土质的地质年代、土的密实度和黏粒含量、土层埋深和地下水位深度、地震烈度和持续时间 2.简述两阶段抗震设计方法。

土木工程抗震试卷试题(附答案)

一、名词解释(每题3分,共15分) 1、地震烈度: 2、场地土的液化: 3、场地覆盖层厚度: 4、强柱弱梁: 5、剪压比: 二、填空题(每小题3分,共36分) 1、结构的三个动力特性是、、。 2、地震作用是振动过程中作用在结构上的。 3、求结构基本周期的近似方法有、和。 4、抗震设防标准是依据,一般情况下采用。 5、地震作用的大小不仅与地震烈度的大小有关,而且与建筑物的有关。 6、在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时,对于T1>1.4T g时,在附加ΔF n,其目的是考虑的影响。 7、《抗震规范》规定,对于烈度为8度和9度的大跨和结构、烟囱和类似的高耸结构以及9度时的等,应考虑竖向地震作用的影响。 8、地震系数k表示与之比;动力系数 是单质点与的比值。 9、多层砌体房屋的抗震设计中,在处理结构布置时,根据设防烈度限制房屋高宽比目的是,根据房屋类别和设防烈度限制房屋抗震横墙间距的目的是。 10、为了减少判别场地土液化的勘察工作量,饱和沙土液化的判别可分为两步进行,即和判别。 11、高层建筑结构平面不规则分为、、几种类型。 12、隔震又称为“主动防震”,常用的隔震形式有、、、 。 三、判断题(每小题1分,共9分) 1、一般工程结构均为欠阻尼状态。() 2、当结构周期较长时,结构的高阶振型地震作用影响不能忽略。()

3、多遇地震下的强度验算,以防止结构倒塌。( ) 4、 众值烈度比基本烈度小1.55度,罕遇烈度比基本烈度大1.55度。( ) 5、当结构的自振周期与场地的特征周期相同或接近时,结构的地震反应最大。( ) 6、地震动的三大要素是最大振幅、频谱和持续时间。( ) 7、任何结构都要进行两个阶段的抗震设计。( ) 8、多层砌体结构房屋在横向水平地震作用下,各道墙的地震剪力的分配,不仅与屋盖刚度有关而且与墙体侧移刚度有关。( ) 9、框架梁非加密区的箍筋最大间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍;否则破坏可能转移到加密区之外。( ) 四、简答题(每小题5分,共30分) 1、什么是隔震?什么是减震? 2、“抗震规范”中,“三水准、两阶段的设计方法”是什么? 3、简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤。 4、在多层砌体结构中设置圈梁的作用是什么? 5、地震作用计算方法应如何选用? 6、简述框架节点抗震设计的基本原则。 五、计算题(10分) 已知:某二层钢筋混凝土框架,集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等G 1=G 2=1200kN,H 1=4m ,H 2=8m 。 08.0max =α,T g =0.4s ,结构的阻尼比05.0=ζ,频率1111.6-=s ω,1299.15-=s ω。第一振型为000 .1618.11121=x x ,第二振型为000 .1618.01222-=x x ,已知08.0max =α,求:试用振型分解反应谱法确定钢筋混凝土框架的多遇水平地震作用j i F ,并计算剪力。提示:相应于第一振型自振周期1T 的地震影响系数:033.01=α;724.01=γ;相应于第二振型自振周期2T 的地震影响系数:08.0max 2==αα;276.02=γ

建筑结构抗震设计复习资料完美篇

建筑结构抗震设计复习资料(完美篇)..

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《建筑结构抗震设计》总复习 (武汉理工配套) 考试的具体题型和形式可能会有变化,但知识点应该均在以下内容中。复习不要死记硬背,而应侧重理解。 第一章: 绪论 1.什么是地震动和近场地震动?P3 由地震波传播所引发的地面振动,叫地震动。其中,在震中区附近的地震动称为近场地震动。 2.什么是地震动的三要素?P3 地震动的峰值(振幅)、频谱和持续时间称作地震动的三要素。 3.地震按其成因分为哪几类?其中影响最大的是那一类?答: 地震按其成因可分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震等几类,其中影响最大的是构造地震。4.什么是构造地震、震源、震中、震中距、震源深度?P1 答: 由于地壳构造运动使深部岩石的应变超过容许值,岩层发生断裂、错动而引起的地面震动,这种地震称为构造地震,一般简称地震。地壳深处发生岩层断裂、错动的地方称为震源。震源至地面的距离称为震源深度。一般震源深度小于60km的地震称为浅源地震;60~300km的称为中源地震;大于300km的称为深源地震;我国绝大部分发生的地震属于浅源地震,一般深度为5~40km。震源正上方的地面称为震中,震中邻近地区称为震中区,地面上某点至震中的距离称为震中距。 5. 地震波分哪几类?各引起地面什么方向的振动?P1-3 答: 地震波按其在地壳传播的位置不同可分为体波和面波。在地球内部传播的波称为体波,体波又分为纵波(P 波)和横波(S波)。纵波引起地面垂直方向的震动,横波引起地面水平方向震动。在地球表面传播的波称为面波。地震曲线图中,纵波首先到达,横波次之,面波最后到达。分析纵波和横波到达的时间差,可以确定震源的深度。 6. 什么是震级和地震烈度?几级以上是破坏性地震?我国地震烈度表分多少度?P4答: 震级:指一次地震释放能量大小的等级,是地震本身大小的尺度。(1)m=2~4的地震为有感地震。(2)m>5的地震,对建筑物有不同程度的破坏。(3)m>7的地震,称为强烈地震或大地震。 地震烈度:是指某一区域内的地表和各类建筑物遭受一次地震影响的平均强弱程度。 M(地震震级)大于5的地震,对建筑物就要引起不同程度的破坏,统称为破坏性地震。我国地震烈度表分为十二度,用罗马数字表示。 7. 什么是基本烈度和设防烈度?什么是设计基本地震加速度?P5答: 基本烈度是指一个地区在一定时期(我国取50年)内在一般场地条件下按一定概率(我国取10%)可能遭遇到的最大地震烈度。它是一个地区抗震设防依据的地震烈度。 抗震设防烈度是指按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。 设计基本地震加速度指50年设计基准期内超越概率为10%的地震加速度的取值:7度--0.10g(0.15g);8度--0.20g(0.30g);9度--0.40g 8. 不同震中距的地震对建筑物的影响有什么不同?设计规范如何考虑这种影响? 答:宏观地震烈度相同的两个地区,由于它们与震中的距离远近不同,则震害程度明显不同。处于大震级,远震中距下的高柔结构,其震害远大于同样烈度的中小震级、近震中距的建筑物,且反映谱特性不同。 ?为了区别同样烈度下不同震级和震中距的地震对建筑物的破坏作用,89《规范》将地震影响分为近震和远震两种情况。01《规范》进一步引入了设计基本地震加速度和设计地震分组。 9.抗震设防的目标(基本准则)是什么?P8 答:抗震设防的目标(基本准则)是小震不坏、中震能修、大震不倒。 10.“三个水准”的抗震设防要求具体内容是什么?P9答:

建筑结构选型知识点(全)

建筑结构 第1章概论 1.建筑结构与建筑的关系 强度是建筑的最基本特征,它关系到建筑物保存的完整性和作为一个物体在自然界的生存能力,满足此“强度”所需要的建筑物部分是结构,结构是建筑的的基础,没有结构就没有建筑物。结构以建筑之间的关系能够采用多种形式,结构是建筑物的基本受力骨架。 2.建筑结构的基本要求 安全性、经济性、适用性、耐久性、可持续性 3.建筑结构的分类 1.按组成材料 1)木结构 优点:施工周期短;易于扩建和改造;保温隔热性能好;节能环保性能好。 缺点:多疵病;易燃;易腐;易虫蛀。 2)砌体结构(包括无筋砌体和配筋砌体等)消防限制,最高七层。 优点:耐久性好;耐火性好;就地取材;施工技术要求低;造价低廉。 缺点:强度低,砂浆与砖石之间的粘接力较弱; 自重大;砌筑工作量大,劳动强度高;粘土用量大,不利于持续发展。3)混凝土结构(包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。) 优点:耐久性好;耐火性好;可模性好;整体 性好;可就地取材。 缺点:自重大;抗裂差;施工环节多;施工周 期长;拆除、改造难度大。 4)钢结构 优点:强度高、重量轻;材性好,可靠性高; 工业化程度高,工期短;密封性好;抗震性能 好。 缺点:钢材为非燃烧体,耐热但不耐火;耐腐 蚀性差。 5)组合结构(可分为钢骨混凝土结构和混合结构)优点:刚度大;防火、防腐性能好;重量轻; 抗震性能好;施工周期短、节约模板 缺点:需要特定的剪力连接件、需要专门焊接 设备与人员、需要二次抗火设计 2.按结构体系 1)混合结构体系—主要承重构件由不同的材料组成的房屋。主要用于量大面广的多层住宅。 2)排架结构—由屋面梁或屋架、柱和基础组成,其屋架与柱顶为铰接,柱与基础顶面为固接。主要用于单层工业厂房中。 3)框架结构—采用梁、柱等杆件组成空间体系作为建筑物承重骨架的结构。 优点:建筑室内空间布置灵活;平面和立面变化丰富。

土木工程结构试验总结

1.现代科学研究包括(理论)研究和(试验)研究。 2.根据不同的试验目的,结构试验可分为(生产鉴定性)试验和(科学研究性)试验。 3.工程结构试验大致可分为(试验规划)、(试验准备)、(试验加载测试)和(试验资料整理分析)四个阶段。 4.试件的数量主要取决于测试参数的多少,要根据各参数的(因子数)和(水平数)来决定试件数量。 5.结构在试验荷载作用下的变形可以分为(整体)变形和(局部)变形两类。 6.惠斯顿电桥连接主要有两种方法,即(全桥)和(半桥)。 7.动力试验的振源有(自燃振源)和(人工振源)两大类。 8、结构自振特性主要包括(自振频率)、(阻尼)和(阵型)三个参数。 9.回弹法适用于抗压强度为(19)—(60)MPa的混凝土强度的检测。 10.结构上的荷载按是否引起结构动力反应分为(静力)荷载和(动力)荷载。 11.气压加载按加载方式的不同可分为(正压)加载和(反压)加载。 12.利用环境随机激振方法可以测量建筑物的(动力特性)。 13.反力墙大部分是固定式的,它可以是钢筋混凝土或预应力混凝土的(实体墙)或是空腹式的箱型结构。 14.数据采集就是用(各种仪器)和装置,对数据进行测量和记录。 15.结构振动时,其位移、速度和加速度等随(时间和空间)发生变化。 16.模型设计的程序往往是首先确定(几何比例),再设计确定几个物理量的相似常数。 17.采用等效荷载时,必须全面验算由于(荷载图式)的改变对结构造成的各种影响。 18.采用初位移或初速度的突卸荷载或突加荷载的方法,可使结构受一冲击荷载作用而产生(自由振动)。 19.疲劳试验施加的是一定幅值的(重复荷载),其荷载上限值是按试件在荷载标准值的最不利组合产生的效应值计算而得的. 20.测量混凝土的表面硬度来推算抗压强度,是混凝土结构现场检测中常用的一种(非破损)试验方法。 21.对于结构混凝土开裂深度小于或等于500mm的裂缝,可采用(平测法)或(斜侧法)进行检测。 22.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。

抗震结构设计复习题

… 抗震结构设计复习题 一、填空题 1.构造地震为由于地壳运动,推挤地壳岩层使其薄弱部位发生断裂错动而引起的地震。P1 2.建筑的场地类别可依据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为4类。P17 3.《抗震规范》将50年内超越概率为10%的烈度值称为基本地震烈度,超越概率为%的烈度值称为多遇地震烈度。P12 4.丙类建筑房屋应根据抗震设防烈度,结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。 5.柱的轴压比n 定义为n=N/f c A,即柱组合后的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比。 6.震源在地表的投影位置称为震中,震源到地面的垂直距离称为震源深度。 \ 7.地震动的三大要素,分别为最大加速度、频谱特征和强震持时。 8.某二层钢筋混凝土框架结构,集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等G 1=G 2=1200KN ,第一振型Φ12/Φ11=1,第二振型Φ22/Φ21=1,则第一振型的振型参与系数γj =。P50式()[由于G 1=G 2,可知m 1=m 2,那么WO γj = X 11+X 12 X 112+ X 12 2 = 1+1.6181+1.6182 =0.724] 9.多层砌体房屋楼层地震剪力在同一层各墙体间的分配主要取决于楼盖的水平刚度(楼盖类型)和各墙体的侧移刚度及负荷面积。 10.建筑平面形状复杂将加重建筑物震害的原因为扭转效应、应力集中。 11.在多层砌体房屋计算简图中,当基础埋置较深且无地下室时,结构底层层高一般取至室外地面以下500mm 处。 12.某一场地土的覆盖层厚度为80米,场地土的等效剪切波速为200m/s ,则该场地的场地土类别为Ⅲ类场地。 13.动力平衡方程与静力平衡方程的主要区别是,动力平衡方程多惯性力和阻尼力。 , 14.位于9度地震区的高层建筑的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合为wk w w Evk Ev Ehk Eh GE G S S S S S γ?γγγ+++=。P75 15.楼层屈服强度系数为)(/)()(i V i V i e y y =ξ 指按钢筋混凝土构件实际配筋和材料强度标准值计算的第i 层受剪承载力和按罕遇地震作用下计算的第i 层的弹性地震剪力的比值。P77 16.某一高层建筑总高为50米,丙类建筑,设防烈度为8度,结构类型为框架-抗震墙结构,则其框架的抗震等级为二级,抗震墙的抗震等级为一级。(查表)P103 17.限制构件的剪压比,实质是防止构件混凝土产生脆性的斜压破坏。P117 P121

建筑结构抗震设计基本知识

单元21 建筑结构抗震设计基本知识 学习目标】 1、能够对抗震的基本概念、抗震设防目标和抗震设计的基本要求知识点掌握。 2、能够具备砌体结构房屋和钢筋混凝土框架房屋、框架剪力墙结构、剪力墙结构房屋的抗 震设计要点,从而为识读平法03G101-1混凝土结构施工图中抗震部分打下基础。 【知识点】 构造地震;地震波;震级;烈度;抗震设防;抗震设计的基本要求;钢筋混凝土框架房屋的抗震规定。 【工作任务】 任务1 建筑结构抗震设计基本知识 【教学设计】通过带领学生观看地震灾害照片,让学生对抗震设计的必要性有一个清楚的认识,从而为识读平法03G101-1混凝土结构施工图中抗震部分打下基础,为今后识读结构 施工图、胜任施工员岗位打下基础。 21.1地震基本知识 21.1.1 地震 21.1.1.1构造地震 地震是由于某种原因引起的地面强烈运动(见图21-1)。是一种自然现象,依其成因,可分为三种类型:火山地震、塌陷地震、构造地震。由于火山爆发,地下岩浆迅猛冲出地面时引起的地面运动,称为火山地震。此类地震释放能量小,相对而言,影响围和造成的破坏程度均比较小;

由于石灰岩层地下溶洞或古旧矿坑的大规模崩塌引起的地面震动,称为塌陷地震。此类地震不仅能量小,数量也小,震源极浅,影响围和造成的破坏程度均较小;由于地壳构造运动推挤岩层,使某处地下岩层的薄弱部位突然发生断裂、错动而引起地面运动,称为构造地震;构造地震的破坏性强影响面广,而且频繁发生,约占破坏性地震总量度的95%以上。因此,在建筑抗震设计中,仅限于讨论在构造地震作用下建筑的设防问题(见图21-2)。 地壳深处发生岩层断裂、错动的部位称为震源(见图21-3)。这个部位不是一个点,而是有一定深度和围的体。震源正上方的地面位置叫震中。震中附近地面震动最厉害,也是破坏最严重的地区,称为震中区。地面某处至震中的水平距离称为震中距。把地面上破坏程度相似的点连成的曲线叫做等震线。震中至震源的垂直距离称为震源深度。 根据震源深度不同,可将构造地震分为浅源地震(震源深度不大于60km),中源地震(震源深度60~300km),深源地震(震源深度大于300km)三种。我国发生的绝大部分(地震都属于浅源地震,一般深度为5~40km)。浅源地震造成的危害最大。如大地震的断裂岩层深约1lkm,属于浅源地震,发震构造裂缝带总长8km多,展布围30m,穿过市区东南部,这里就是震中,市铁路两侧47km的区域属于极震区。 21.1.1.2 地震波 当地球的岩层突然断裂时,岩层积累的变形能突然释放,这种地震能量一部分转化为热能,一部分以波的形式向四周传播。这种传播地震能量的波就是地震波。总之,地震波的传播以纵波最快,横波次之,面波最慢。在离震中较远的地方,一般先出现纵波造成房屋的上下颠簸,然

土木工程结构试验与检测

研究性试验:验证结构设计的某一理 论,或验证各种科学的判断、推理、假设 及概念的正确性,或者为了创造某种新型 结构体系及计算理论,而系统地进行的试 验研究。静力试验:所谓“静力”一般是指试验过程中,结构本身运动均加速度 效应(惯性力效应)可以忽略不计。单调静力荷载试验:试验荷载逐渐单调增 加到结构破坏或预定的状态目标,研究结 构受力性能的试验。拟静力试验:也叫低周期反复荷载试验或伪静力试验。利用 加载系统对结构施加逐渐增大的反复作 用荷载或交替变化的位移,使结构或构件 受力的历程与结构在地震作用下的受力 历程基本相似,属于结构抗震试验方法, 但其加载速度远低于实际结构在地震作 用下所经历的变形速度。结构动力试验主要包括:①动荷载的特性试验方法:直接测定法、间接测定法、比较测定法。 ②结构动力特性试验;③结构的动力反应 试验;④模拟振动地震台试验; ⑤风洞试验;⑥疲劳试验。实体试验和模 型试验;试验室试验和现场试验;非破坏 性试验和破坏性试验。 结构检测:是为了评定结构工程的质量 或鉴定既有结构的性能等所实施的检测 工作。研究性试验包括哪几个阶段?设计阶段→准备阶段→实施阶段→总结阶段。试验阶段试验加载图式:试验荷载在试验结构构件上的布置(包括荷载类型和分布情况)称为加载图示。试验装置:①试验装置应有足够的刚度,在最大的试验荷载作用下,应有足够承载力(包括疲劳强度)和稳定性。②试验结构构件的跨度、支撑方式、支撑等条件和受力状态应符合设计计算简图,且在整个试验过程中保持不变。③试验装置要满足构件的边界条件和受力变形的真实状态,且不应分担试验结构构件承受的试验荷载和不应阻碍结构构件变形的自由发展。④应满足试件就位支撑、荷载设备安装、试验荷载传递和试验过程的正常工作要求。加载制度:是指试验进行期间荷载与时间的关系。测点的选择与布置:用仪器对结构或构件进行内力、变形等参数的量测时,测点的选择与布置应满足以下原则。仪器选择与测读原则:①选择的仪器,必须能满足试验所需的精度与量程要求。②仪器的量程应满足最大应变和扰度需要。试验中若仪器量程不够,中途调整必然会增加量测误差,应尽量避免。③现场试验时,仪器所处条件和环境较复杂,影响因素较多,电测仪器的适应性就不如机械式仪表。而测点较多时,机械式仪表却不如电测仪表灵活、方便。因此,选用对应做具体分析和技术比较。④为了简化工作,避免差错,量测仪器的型号、规格应尽可能一致,种类越少越好。结构试验准备阶段:将设计阶段确定的试件按要求制作、安装就位,将加载设备和测试仪器率定、安装就位,准备设计记录表格,算出各加载阶段试验结构各特征部位的内力及变形值。重物加载:它是利用物体本身的重量施加在结构上作为模拟荷载,在实验室内可以采用的重物有专门制作的标准铸铁砝码、混凝土试块和水箱等;在现场试验可以就地取材如砖、砂、石、袋装水泥等建筑材料作为加载物。气压加载:它分为正压加载与负压加载。正压加载是利用压缩空气的压力对结构施加压力负压加载是利用将实验结构物下面密封室内的空气抽出,使之形成真空,结构的外表面收到的大气压,就成为施加在结构上的均布荷载,由真空度可得出加载值。液压加载:液压千斤顶、大型结构试验机、电液伺服加载系统。电液伺服加载系统的组成:1、液伺服加作动器2、控制系统3、液压源。模拟地震振动台设备的组成:振动台台面与基础、液压驱动和动力系统、控制系统、测试和分析系统、动力加载法 冲击力加载:特点是荷载作用时间极为 短暂,在它的作用下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。加载方法:分为初位移法和初速度法。(1)初位移加载法:在结构上拉一钢丝绳,使结构产生一个人为的初始强迫位移,然后突然释放,使结构在静力平衡位置附近作自由振动。(2)初速度加载法:利用摆锤或荡重的方法使结构在瞬时内受到水平或垂直的冲击,产生一个初速度,同时使结构获得所需的冲击荷载。离心力加载:离心力加载一般采用机械式激振器,激振器由机械和电控两部分组成,机械部分主要是由两个或多个偏心质量组成。直线位移惯性力加载:电磁加载在磁场中通电的导体将受,到与磁场方向垂直的作用力,电磁加载就是根据这个原理工作的。现场激振方法:1、人体激振2、人工爆炸激振3、环境随机振动例:微小的地震活动、机器运作、车辆行驶。人体激振产生的方式:人的身体作与结构自振同步结构运动,产生足够大的惯性力,就有可能形成适合共振实验的振幅。人工爆炸激振产生的方式:在实验结构附近场地采用炸药进行人工爆炸,利用爆炸产生的冲击波对结构进行瞬时激振,使结构产生强迫震动。环境随机震动的产生方式:建筑物常处于微小的而不规则的脉动之中,这种微小而不规则的震动来源于微小的地震活动、机器运作和车辆行驶等,使地面存在着连续不断的运动,采用高灵敏的传感器、放大记录设备,量测结构的反映。试验台座:1、槽式试验台座2、地锚式试验台座3、箱式试验台座4、锚槽式试验台座5、梁式台座6、空间桁架式台坐水平反力装置:主要由反力墙(或反力架)及千斤顶水平连接件等组成。试验支座和支墩各有什么作用?对其有何要求? 结构试验中的支座与支墩是试验装置中 模拟结构受力和边界条件的重要组成部 分,是支撑结构、正确传递作用力和模拟 实际荷载图式的设备。 支座要求:①保证试件在支座处能自由 转动。②保证试件在支座处力的传递。支墩要求:①有足够的刚度与承载力,在试验荷载下的总压缩变形不易超过试验构件饶度的1/10。②应具有相同的刚 度。(当试验需要使用两个以上的支墩时) ③偏差不应大于试件跨度的1/50。④双 向板支墩在2个跨度方向的高差和偏差 也应满足上述要求.⑤连续梁各中间支墩 应采用可调式支墩,必要时还应安装测力 计,按支座反力的大小调节支墩高度,因 为支墩的高度对连续梁的内力有很大影 响。支座有哪些类型?活动铰支座、固 定铰支座、球铰支座、刀口支座。简述 常用的试验台座及其特点:①槽式试 验台座:沿台座纵向全长布置几条槽轨。 槽轨由型钢制成的纵向框架式结构,埋置 在台座的混凝土内,它的作用在于锚固加 载支架,用以平衡结构物上的荷载产生的 发力。②地锚式试验台座:这种台座在台 面上每隔一定间距设置一个地脚螺栓,螺 栓下端锚固在混凝土内,顶端伸出到台座 表面特质的地槽内,并略低于台座表面标 高。③箱式试验台座:它本身就是一个刚 度很大的箱形结构,台座顶板沿纵、横两 个方向按一定间距留有竖向贯穿的孔洞, 以固定立柱或梁式槽轨。台座配备有短的 梁式活动槽轨,便于沿孔洞连线的任意位 置加载,即先将槽轨固定在相邻的两孔 间,然后将立柱按加载的位置固定在槽轨 中。④槽锚式试验台座:此台座兼有槽式 及地锚式台座的特点,同时,由于抗震试 验的需要,利用锚栓一方面可固定试件, 另一方面可承受水平剪力。⑤梁式台座: 在预制构件厂和小型结构实验室中,当缺 少大型试验台座时,也可以采用抗弯大梁 式和空间桁架式台座,以满足中小型构件 试验或混凝土制品检验的要求。⑥空间桁 架式台座:一般用于进行中等跨度的桥架 及层面大梁的试验。量测仪器的组成: 分为:感受、放大、显示。感受:直接与 被测对象相连。放大:将感受部分传来的 被测参数通过各种方式进行放大。显示: 将放大部分传来的量测结果通过指标、电 子数码器、屏幕等显示出来,或通过各种 记录设备将试验数据或曲线记录下来。 量测仪器的主要指标:1、量程;2、 刻度值;3、分辨率;4、灵敏度;5、精 确度;6、滞后;7、线性范围;8、频响 特性;9、相移特性。量程:仪器能测 围。刻度值:仪器指示装置的最小刻度 灵敏度:使仪器指示值发生变化的最 小输入变化值。分辨率:单位输入量 所引起的仪表指示值的变化。精确度: 仪表指示值与被测真值的符合程度。量 测仪器的选用:1、符合量测所需的量 程及精度要求。2、动力试验量测仪器, 其线性范围,频响特性及相移特性等都应 满足试验要求。3、对于安装在结构上的 仪器或传感器,要求自重轻,体积小,不 影响结构的工作。特别要注意夹具安装的 设计是否合理正确,不正确的夹具安装将 使试验结果带有很大误差。4、同一试验 中选用的仪器种类应尽可能少,以便统一 数据的精度,简化量测数据的整理工作和 避免差错。5、选用仪器时应考虑试验的 环境条件。选用仪器前,应先对被测值进 行估算。一般应使最大被测值控制在仪器 的213量测范围附近,以防仪器超量程而 损坏。同时,为保证量测精度,应使仪器 的最小刻度值不大于最大被测值的5%。 量测方法的分类?应变量测、位移量 测、力值量测、裂缝观测、温度量测等等 应变量测的方式机测引伸仪:1、手持 式应变仪;2、千分表测应变装置。电阻 应变计的技术指标?1.标距L 2、电阻 值R 3、灵敏系数K。位移测量的方法 有哪些?线位移传感器、角位移传感 器、光纤位移传感器。线位移量测仪器 传感器有哪些?机械式百分表和千分 表、张拉式位移传感器、电阻应变式位移 传感器、滑动电阻式位移传感器、线性差 动电感式位移传感器。角位移传感器有 哪些?水准式倾角仪、电子倾角仪力值。 有哪些?机械式力传感器、电阻应变式 力传感器、震动弦式力传感器。裂缝观 测的方法?1.肉眼观测2.贴应变片3涂 导电膜漆4超声波检测。裂缝宽度测量 仪器有哪些?读数显微镜、裂缝读数 卡。读数显微镜的使用方法?读数轮 上标有刻度,旋动读数鼓轮,使镜内长线 分别处于裂缝量测边缘并读出两次刻度 值。两次读数差即为裂缝宽度。温度量 测的方法有哪些?从测试元件与被测 材料是否接触来分,分为接触式测温和非 接触式测温两大类,接触式测温仪器有: 水银温度计和热电偶温度计。非接触式测 温仪器有红外温度计振动参数测量设 备有哪些?作用分别是什么?1.感 受:感受部分通常称为拾震器,是将机械 信号处理成电信号的2放大:放大器不仅 将信号放大,还可将信号进行积分、微分 和滤波等处理,可分别测量出振动参量中 的位移、速度及加速度3显示记录:显示 自振频率、振型、位移、速度和加速度等 震动参量,记录这些震动参数随时间历程 变化的全部数据。测振仪器一般有哪些 传感器?磁电式速度传感器、压电式加 速传感器。数据采集系统的组成有哪 三个部分?作用分别是1.计算机的作 用:数据后处理、打印输出、实时屏幕图 像显示、存入文字、计算处理、从数据采 集仪读入数据2.数据采集仪的作用:打 印输出、存入磁盘、放入内存、系统换算、 A/D换算、扫描采集3.传感器的作用:把 物理量转变为电信号、感受各种物理量。 数据采集系统的分类大型专用系统;2、 分散式系统;3、小型专用系统;4、组成 式系统。数据采集系统的过程有哪 些?单调静力荷载试验:它是指试验 荷载逐渐单调增加到结构破坏或预定的 状态目标,研究结构受力性能试验。单 调静力荷载试验加载制度:它是指试 验实施过程中荷载的施加程度或步骤,从 试验实施的进程来看,加载制度也可以认 为是施加的荷载与时间的关系。试验加载 程序是指试验进行期间荷载与时间的关 系。三个阶段:预载、正常使用荷载、 极限荷载。1、预载:一般分为三级进行, 每级取正常使用荷载的20%,然后分级卸 载,2~3级卸完。每加(卸)一级荷载, 停歇10min。目的:①使试件各部分接 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检验全部量测仪表工作正常与 否;④检查现场组织工作和人员的工作情 况,起演习作用。2、正式加载空载时间: 受载结构卸载后到下一次重新开始受载 之间的间歇时间。满载时间:对需要进 行变形和裂缝宽度试验的结构,在标准短 期荷载作用下的持续时间。拟静力试验 加载制度及加载方法:1、单向反复加 载制度(1)变形控制加载法:Ⅰ.变幅加 载;Ⅱ.等幅加载;Ⅲ.变幅等幅混合加载; (2)荷载控制加载法;(3)荷载—变形 双控制加载法。注意事项:①试验时应首 先施加轴向荷载,并应在施加反复试验荷 载时保持轴向荷载值稳定;反复试验荷载 的加载程序宜采用荷载—变形双控制加 载法;在结构构件达到屈服荷载前,宜采 用荷载(或应力)控制;在结构构件达到 屈服荷载后宜采用变形(应变)控制。② 在结构构件的荷载达到屈服荷载前宜取 屈服荷载值的0.5倍、0.75倍和1.0倍 作为回载控制点;在结构构件的荷载达到 屈服荷载后宜取屈服变形的倍数点作为 回载控制点。③反复加载次数应根据试验 目的的确定。一般情况下,反复加载次数 宜为3次。若结构构件的残余变形很小, 则进行一次反复杂加载;当研究承载力退 化率时,在相应于某一位移延性系数下反 复加载次数不宜少于5次;当研究刚度退 化率时,在选定荷载作用下反复加载次数 不宜少于5次;试验中应保证反复加载过 程的连续性,每次循环时间宜一致。双 向反复加载制度:x、y轴双向同步加 载x、y轴双向非同步加载开裂荷载:取 试验结构或构件出现第一条垂直裂缝或 斜裂缝时的荷载。屈服荷载和屈服变 形:取试验结构构件在荷载稍有增加而 变形有较大增长时所能承受的最小荷载 和其相应的变形为屈服变形。极限荷载: 取试验构件所能承受的最大荷载值。破 坏荷载和极限变形:当试验构件丧失承 载力或超过极限荷载后,下降至85%极限 荷载时,所对应的荷载值即为破坏荷载, 其相应变形为极限变形。延性系数:它 是试验结构构件塑性变形能力的一个指 标。退化率:反映试验结构构件抗力随 反复加载次数增加而降低的指标。拟动 力试验的设备:它的加载设备一般由计 算机、加载装置与加载控制系统组成。 (1) 计算机:试验系统的心脏,加载过程的控 制和试验数据的采集都由它来完成。同时 对试验结构和其它反应参数进行演算和 处理。(2)加载装置与加载控制系统: 根据该时刻由计算机传来的位移指令转 换为电压信号输入,用于电液伺服系统, 使加载器按指令工作。实验步骤①在计 算机系统中输入地震加速度时程曲线,并 按一定的时间间隔数字化。②把几时刻的 地震加速度值代入运动方程,解出几时刻 的地震反应位移X。③由计算机控制电液 伺服加载系统,将X施加到结构上,实现 这一步的地震反映。④量测此时试验结构 的反力Fn,并代入运动方程,按地震反 应过程的加速度进行n+1时刻的位移 Xn+1的计算,量测试验结构反力Fn+1。 ⑤重复以上步骤,按输入n+1时刻的地震 加速度值,解位移Xn+2和结构反力Fn+2, 连续进行加载实验,直到实验结束。异 常数据的剔除:1.σ3检测;(2)格 拉布斯方法;(3)肖维纳准则。误差的 类型:(1)过失误差;(2)系统误差; (3)随机误差。过失误差:由于量测人 员粗心大意,不当操作或思想不集中所造 成。系统误差:仪器的缺陷,外界因素影 响或观测者感官不完善等固定原因引起。 随机误差:①在一定的量测条件下,随机 误差的绝对值不会超过一定的限度。②随 机误差数值是有规律的,绝对值小的出现 的机会多,绝对值大的的机会少。③绝对 值相等的正负误差出现的机会相同。④它 在多次量测中具有抵偿性质,即对于同一 物理量进行等精度量测时,随着量测次数 的增加,随机误差的算术平均值将逐渐趋 于0。试验结果表达:表格法;(2)图 形法;(3)函数方式。系统识别方法: 用数学的方法,由已知系统的输入和输 出,找出系统的特性或它的最优的近似 解。在模拟地震动振动台中,可以用系统 识别方法来确定试验结构的某些参数、刚 度、阻尼、质量和恢复模型。步骤:1、 建立数学模型和选定需要识别的参数;2、 构造误差函数;3、对选定的系统参数进 行优化。动力荷载试验的类型:结构 动力特性试验、结构动力反应试验、模拟 地震震振动台实验、模拟地震震振动台实 验、风洞实验、结构疲劳试验。动荷载 的特性试验:动荷载的特性包括作用力 的大小、方向、频率及其作用规律等。 主振源的测定:首先要找出对结构振动 起主导作用即危害最大的主振源,然后测 定其特性。在工业厂房内有多台动力机械 设备时,可以逐个开动,观察结构在每个 振源影响下的振动情况,从中找出主阵 源,但是这种方法往往由于影响生产而不 便实现。也可以分析实测振动波形,根据 不同振源将会引起不同规律的强迫振动 这一特点,来间接判断振源的某些性质, 作为探测主振源的参考依据。分析结构振 动的频率,可作为进一步判断主振源的依 据。由于结构强迫振动的频率和作用力的 频率相同,因此具有这种频率的振源就可 能是主振源。对于简谐振动可以直接在振 动记录图上量出振动频率,而对于复杂的 合成振动则需将合成振动记录图作进一 步分析,做出复合振动频谱图,在频谱图 上可清楚地看出合成振动由哪些频率成 分组成的,哪一个频率成分有较大的幅 值,从而判断哪一个振源为主振源。动 荷载的参数测定(1)直接测定法:它 是通过测定动荷载本身参数以确定其特 性。2)间接测定法:它是把要测定动力 的机器安装在有足够性变形的专用结构 上。3)比较测定法:它是通过比较振源 的承载结构在已知动荷载作用下的振动 情况和待测振源作用下的振动情况,进而 得出荷载的特性数据。自由振动法:它 是设法使结构产生的自由振动,通过记录 仪器记下有衰减的自由振动曲线,由此求 出结构的基本频率和阻尼系数。共振法: 它是利用专门的激振器,对结构式加简谐 动荷载,使结构产生恒定的强迫简谐振 动,借助对结构受迫振动的测定,求得结 构动力特性的基本参数。脉动法:它是 一种很微小的振动,脉动源来自地壳内部 微小的振动,地面车辆运动,机器运转所 引起的微小振动及风引起的建筑物的振 动等。1、基本假设①假设建筑物的脉 动是一种各态历经的随机过程。②对于多 自由度体系,多个激振输入时,在共振频 率附近所测得的物理坐标的位移幅值,可 以近似地认为就是纯模态的振型幅值。③ 假设脉动源的频谱是较平坦的,可以把它 近似为有限带宽的白噪声,即脉动源的傅 里叶谱或功率谱是一个常数。2、测试方 法1)对仪器的要求1、应注意下限频率; 2要求高灵敏度的传感器;3、要有足够 数量的传感器及相应的放大记录设备。 (2)传感器布置原则1、找好中心位置 平移振动测点;2、在建筑物的两侧布置 扭转测点;3、在结构突变处布置测点;4、 在特殊部位处布置测点;5、测点数量和 测试步骤的确定;6、传感器数量受限时 测点的布置。3、数据分析(1)模态分析 法;(2)主谐量法6.3结构动力反应试 验。结构动力系数的测定动挠度和静挠 度的比值称为动力系数。为了求得动力系 数,先是移动荷载以最慢的速度驶过结 构,测得扰度图,然后使动力荷载按某种 某度驶过,这时结构产生最大扰度yd。 从图上量得最大静桡度yj,和最大动桡 度yd;即可求得动力系数。强震观测目 的:强震观测能够为地震工程科学研究和 结构抗震设计提供确切数据,并用来验证 抗震理论和抗震措施是否符合实际。基本 任务:①取得地震时地面运动过程的记 录,为研究地震影响场和烈度分布规律提 供科学资料。②取得结构物在强震作用下 振动过程的记录,为结构抗震分析与试验 研究及设计方法提供客观的数据。6.4 模拟地震震振动台实验6.4.1试验模 型(1)模型结构与原型结构几何相似; (2)应采用与实际结构性能相近的材料 制作模型;(3)振动台试验模型制作工 艺应严格要求。风洞试验:钝体模型: 用于研究风荷载作用下,结构表面各个位 置的风压。气弹模型:主要用于研究风致 振动以及相关的空气动力学现象。结构 疲劳试验目的:了解在重复荷载作用下 结构的性能及变化规律。疲劳:结构物或 构件在重复荷载作用下达到破坏时的应 力比其静力强度要低得多。荷载:上限荷 载疲劳次数下限荷载1、预加静载试验 对构件施加不大于上限荷载20%的预加 静载1~2次,消除松动及接触不良,并 使仪表运动正常。2、正式疲劳试验① 做疲劳前的静载试验,目的主要是为了对 此构件经受反复荷载后受力性能有何变 化。荷载分级加到疲劳上限荷载,每级荷 载可取上限荷载的20%,临近开裂荷载 时应适当加密,第一条裂缝出现后仍以 20%的荷载施加,每级荷载加完后停歇 10~15min,记录读数,加满载后分两次 或一次卸载,也可采取等变形加载方法。 ②进行疲劳试验,首先调节疲劳机上下限 荷载,待示值稳定后读取第一次动载读 数,以后每隔一定次数读取数据。根据要 求也可在疲劳过程中进行静载试验,完毕 后重新启动疲劳机继续疲劳实验。③破坏 试验,达到要求的疲劳次数后进行破坏试 验时有两种情况。一是继续施加疲劳荷载 直至破坏,得到承受疲劳荷载的次数。另 一是做静载破坏试验,这时方法同前,荷 载分级可加大。振动信号处理及分析振 动按其特性可分为确定性振动和随机振 动两大类。确定性振动:按确定规律变 化的运动,它可用确定的数学表达式加以 描述,它又包括简谐振动、复杂周期振动、 非周期振动等形式。随机振动:一种非 确定性振动,不能用确定函数来描述这种 振动。周期性振动信号(1)单一简谐 振动波形分析;(2)两个简谐振动合成 的信号分析;(3)间歇非周期振动信号 分析.随机数据的统计特征1、幅值域的 统计参量(1)概率密度函数:研究随机 振动的瞬时幅值落在某指定范围内的概 率值。(2)均值:随机过程的一个非常 重要的特征参数,表示一个变化着的量是 否有恒定值。(3)均方值:只能描述振 动信号中的恒定分量,而不能描述波动情 况。(4)方差:均方指—均值的差。2、 时域的统计参量(1)自相关函数(2)互 相关函数3、频域的统计参量(1)自功 率谱密度(2)互功率谱密度(3)传递函 数4)相干函数随机数据的分析:采集 原始数据→剔除不合理数据→A/D转换 →数据预处理→数据检验→数据分析1、 原始信号的处理2、模数转换3、数据预 处理(1)确定经过量化后的数字量与被 测参量单位之间的换算关系,即校正数据 的物理单位(2)进行中心化处理,即将 原始数据减去平均值的处理,以便简化计 算公式。(3)消除趋势项,趋势项是指 样本记录周期大于记录长度的频率成分, 它可能是由于仪器的零点漂移或测试系 统引起的,或是变化缓慢的误差等,如果 不把它事先消除,在相关分析和功率谱分 析时将引起很大的畸变,会导致低频谱的 估计值完全失真。4、数据检验5、数据 分析。结构检测程序结构检测分为哪 几类的结构检测?1混凝土2.钢筋混 凝土强度的检测方法1回弹法2.钻芯 法3.超声法4.超声回弹综合法5.后装拔 出法。回弹法、钻芯法、超声法、超 声回弹综合法、后装拔出法适用条件 1。采用回弹法时被检测混凝土的表层质 量应具有代表性,且混凝土的抗压强度和 龄期不应超过相应技术规程限定的范围 2.采用超声综合回弹法时,被检测混凝土 的内外质量应无明显差异,且混凝土的抗 压强度不应超过相应技术规程限定的范 围3.采用后装拔出法时,被检测混凝土的 表层质量应具有代表性,且混凝土的抗压 强度和混凝土粗骨料的最大粒径不应超 过相应技术规程限定的范围。4.在回弹 法、超声回弹综合法或后装拔出法适用的 条件下,宜进行钻芯修正或利用同等条件 养护立方体试块的抗压强度进行修正五、 回弹法的测定方法测试时,打开按钮,弹 击杆伸出筒身外然后把弹击杆垂直顶住 混凝土测试面使之徐徐压入筒身,这时筒 内弹簧和重锤逐渐趋于紧张状态,当重锤 碰到挂钩后即自动发射,推动弹击杆冲击 混凝土表面后回弹一个高度,回弹高度在 标尺上示出,按下按钮取出仪器,在标尺 上读出回弹值。回弹法检测注意的几 个问题①用回弹仪测试混凝土的强度时, 必须注意其限制条件。龄期3年以上的混 凝土,其表面混接土的碳化可能达到相当 深度,回弹值已不能准确反映混凝土的强 度,因此,不宜采用回弹法测定龄期超过3 年的老混凝土。回弹仪的弹击锤回弹距离 受到回弹仪本身的限制,其有效回弾最大 距离决定了回弹法能够测试的最大混凝 土强度,当混凝土强度超过C60级时,不能 采用回弾法检测混疑土的强度。对混凝土 的成型工艺、潮湿状态等也有限制。②回 弹法实际上是利用混凝土的表面信息推 定混凝土的强度,很多因素影响测试结果, 如原材料构成、外加剂品种、混凝土成型 方法、养护方法及湿度、碳化及龄期、模 板种类、混凝土制作工艺等,这些因素使 测试结果在一定范围内表现出离散性。③ 对于建筑工程和公路工程中的混凝土构 件,都有相应的技术规程,如建筑工程的? 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 ?(JGJ/T 23-2001)和公路工程的?回弹仪 检测水泥混凝土强度试验方法?(T 0954-1995)。在这些技术规程中,对回弹仪 的操作与维护、回弹值的修正、测强曲线 及混凝土强度推定的方法等方面,做出了 具体的规定。采用回弹法检测混凝土的强 度时,必须遵守有关技术规程的规定。超 声回弹法的定义是什么?超声回弹综 合法是指采用超声检测仪和回弹仪,在结 构或构件混凝土的同一测区分别测量超 声声时和回弹值,再利用已建立的测强公 式,推算该测区混凝土强度的方法。超 声回弹法的优点是什么1.超声回弹综 合法是指采用超声检测仪和回弹仪,在结 构或构件混凝土的同一测区分别测量超 声声时和回弹值,再利用已建立的测强公 式,推算该测区混凝土强度的方法与单一 的回弹法或超声法相比,超声回弹综合法 具有以下优点。2.混凝土的龄期和含水率 对回弹值和声速都有影响。混凝土含水率 大,超声波的声速偏高,而回弹值偏低; 混凝土的龄期长,回弹值因混凝土表面碳 化深度增加而增加,但超声波的声速随龄 期增加的幅度有限。两者结合的综合法可 以减少混凝土龄期和含水率的影响。3回 弹法通过混凝土表层的弹性和硬度反映 混凝土的强度,超声法通过整个截面的弹 性特性反映混凝土的强度、回弹法测试低 强度混凝土时,由于弹击可能产生较大的 塑性变形影响测试精度,而超声波的声速 随混凝土强度增长到一定程度后,增长速 度下降,因此,超声法对较高强度的混凝 土不敏感。采用超声回弹综合法,可以内 外结合,相互弥补各自不足,较全面的反 映了混凝土实际质量。浅裂缝和深裂缝 取什么方法检测:对于结构混凝土开裂 深度小于500MM的裂缝,可用平测法或 斜测法进行检测。对于大体积混凝土中预 计深度在500MM以上的深裂缝,采用平 测法和斜测法有困难时,可采用钻孔探 测。超声波检测内部缺陷的方法:超 声检测混凝土内部的不密实区域或空洞 是根据各测点的声时(或声速)、波幅或频 率值的相对变化,确定异常测点的坐标位 置,从而判定缺陷的范围。 砌体块材的检测方法强度检测一般可 采用取样法、回弹法、取样结合回弹或钻 芯的方法检测。砌筑砂浆的检测方法检测 砌筑砂浆的强度宜采用取样的方法检测, 如推出法、筒压法、砂浆片剪切法、点荷 法等。砌体强度的检测方法1、扁顶法 2.原位轴压法 3.原位单剪法 4.原位单砖双 剪法砌筑的质量的检测砌筑质量检测可 分为砌筑方法、灰缝质量、砌体偏差、砌 体中的钢筋检测和砌体构造检测等项目。 怎么来测定钢材的强度:可采用表面 硬度的方法检测。表面硬度法主要利用布 氏硬度计测定,由硬度端部的钢珠受压时 在钢材表面和已知硬度标准试样上的凹 痕直径,测得钢材的硬度,并由钢材硬度 与强度的相关关系,经换算得到钢材的强 度超声探伤方法超声法检测钢材和焊缝 缺陷的工作原理与检测混凝土内部缺陷 相同,试验时较多采用脉冲反射法超声波 脉冲经换能器发射进入被测材料传播时, 当通过材料不同介面(构件材料表面、内 部缺陷和构件底面)时,会产生部分反射, 这些超声波各自往返的路程不同,回到换 能器时间不同,在超声波探伤仪的示波屏 幕上分别显示出各界面的反射波及其相 对的位置,分别称为始脉冲、伤脉冲和底 脉冲磁粉探伤的原理融粉探伤的原理:铁 磁材料(铁、钴、镍及其合金)置于磁场中、 即被磁化。如果材料内部均匀一致而截面 不变时,则其磁力线方向也是一致的和不 变的,当材料内部出现缺陷,如裂纹、空 洞和非磁性夹杂物等,则由于这些部位的 导磁率很低,磁力线产生偏转,即绕道通 过这些缺陷部位.当缺陷距离表面很近 时,此处偏转的磁力线就会有部分越出试 件表面,形成一个局部磁场。这时将磁粉 撒向试件表面,落到此处的磁粉即被局部 磁场吸住,于是显现出缺陷的所在。射 线探伤有哪两种?射线探伤有x射线 和 γ 射线

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