计算
五、设计和计算题(本大题共5小题,共28分)
44.在简支梁挠度测量中,已知,支座1和支座2及梁中心处测得位移为0.10mm、0.56mm和6.80mm,求梁
中心处挠度值。(4分)
45.在某电测桥路中,电阻应变片灵敏系数为2.05,应变仪灵敏系数为2.0,应变仪读出应变值为205με,
求测试应变值是多少?(4分)
46.在静力模型试验中,若几何相同常数S= | [ | L | m | ] | = | 1 | ,线荷载相同常数S= | [ | q | m | ] | = | 1 | ,求原型结构和 |
1 | [ | L | p | ] | | 4 | W | [ | q | p | ] | | 10 | |
模型结构材料弹性模量相同常数SE。(8分)
47.使用超声波法对混凝土内部质量进行检测,在测试中发射器和接收器间距离为1m,缺点处最大声时平
均值为210μs,无缺点区域声时平均值为200μs,试估算结构内部缺点尺寸。(4分)
| ||
=6.80- | 1 | (0.10+0.56)=6.47mm |
| 2 | |
45.解:由电阻应变测试原理可知:
有 | ?R | =Kε=Kε |
| R | 11 |
即:2.05×ε=2.0×205
∴ ε=200με | [ | P m | ] | | | | | | | | | ||||||||||||||||||||||||||||
46.解:依据量纲分析,则有弹性模量量纲为 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[ | L | m | ] 2 | | | | | | | | | ||||||||||||||||||||||||||||
| [ | P m | ] | |
| P m | | ? |
| 1 | | | | q | | | | [ | L | ||||||||||||||||||||
S | [ | L | m | ] | 2 | ? |
| L | m | | |
| L | m | | ? | [ | m | ] | ? | P | ] | ? | S | | ? | 1 | ? | 4 | ? | 2 | | |||||||
E | [ | P P | ] | | [ | P P | ] | ? | [ | 1 | ] | | [ | q | P | ] | | [ | L | m | ] | | W | | S 1 | | 10 | | 5 | | |||||||||
| [ | L | P | ] | 2 | | L | P | | |
| L | P | | | | | | | | | | | | | | | | | ||||||||||
∴原型结构上对应点应变值为100με
47.解:混凝土内部缺点半径尺寸用下式计算:
r= | L | ( | t | h | ) | 2 | ? | 1 | ? | 1000 | ( | 210 | ) | 2 | ? | 1 | ? | 160 | mm |
2 | 2 | 200 | |||||||||||||||||
m | ta |
48.解:依据一元线性回归分析,则有
1 | (10.2+14.9+20.3+25.1+29.6 )=20.02 | |||||||||||||||||||||||||
1 | (500+750+1000+1250+1500)=1000 | |||||||||||||||||||||||||
∴b= | L | MN | ? | 5 i?1 | ( | M | i | ? | M | )( | N | i | ? | N | ) | ? | 12250 | ? | 50 . 98 | |||||||
L | MM | 5 i?1 | ( | M | i | ? | M | ) | 2 | | | | 240 . 308 | | ||||||||||||
a= | N ? | b | M | =1000-50.98×20.02=-20.54 | ||||||||||||||||||||||
? | N | ? | 50 . 98 M | ? | 20 . 54 , | M | ? | 0 . 02 N?0 . 4 | ||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||
(1)量程为1000kN;(2)非线性度≤0.5%
当传感器测得某荷载为500kN时,此时测得荷载最大可能绝对误差是多少?(4分)
46.使用超声波法对混凝土结构质量进行检测,在测试中发射器和接收器间距离为1m,不跨裂缝测得超声 波声时平均值为200μs,跨裂缝时测得超声波声时平均值为
250μs,求裂缝深度。(4分)
47.构件截面尺寸图,在1、2、3、4号测点测得Z方向上应变为εZ1=200με,
εZ2=300με,εZ3=200με,εZ4=100με,已知结构材料弹性模量为E=200GPa,求该截面内力N、M。
(图中a=10cm,b=200cm)(8分)
48.在静力模型试验时,若几何相同常数S= | [ | L | m | ] | ? | 1 | ,集中荷载相同常数S= | [ | P m | ] | ? | 1 | 求线荷载相同 |
1 | | L | p | | | 4 | F | [ | P p | ] | | 5 | |
常数SW。(下标m和P分别表示模型和原型)(8分)
五、设计和计算题(本大题共5小题,共28分)
44.(4分)一钢筋混凝土梁受纯弯作用,怎样部署应变片测量梁内力(梁处于相同温度场中)。45.(4分)某型号引伸仪技术指标为:①标距100mm;②热输出0.1%(FS)/℃,环境温度为20℃进行第一 次测量时,两脚标间距离为100.01mm。当环境温度为30℃时进行加载后测量,两脚标间距离为 103.10mm,求加载后两脚标间变形。
46.(8分)已知一承受均布荷载q简支梁(题46(a)图),跨度为L,现进行荷载试验,采取题46(b)图 所表示等效荷载P进行加载试验,试依据跨中弯矩相等标准,求此等效荷载。
| ||||||||||||||||||
48.(8 分)在静力模型试验中,若几何相同常数 | S | ? | [ | L | m | ] | ? | 1 | ,结构材料弹性模量相同常数 | |||||||||
1 | | [ | L | p | ] | | 4 | |||||||||||
S | | ? | [ | E | m | ] | ? | 1 | ,求集中荷载相同常数SP(下标m,p 分别表示模型和原型)。 | |||||||||
| E | | [ | E | P | ] | | 10 | ||||||||||
五、设计和计算题(本大题共2小题,共18分)
34.(8分)简支梁受均布荷载作用产生变形,已知支座1和支座2在荷载作用下沉降量分别为Δ1=0.10mm 和Δ2=0.06mm,梁跨中挠度测量值Δ12=5.17mm,求该梁跨中真实挠度。
35.(10分)某匀质结构荷载和电阻应变计部署图所表示,测量轴向应变时采取半桥泊松比桥路,应变仪显 示测量应变值为-260??,已知结构材料泊松比为0.3。
(1)绘出测量应变桥路图;(2)计算结构上该测点轴向应变。
五、设计和计算题(共19分)
1.在简支梁挠度测量中,已知支座1、支座2 及梁 | 1 | 跨截面(靠近支座1)处位移分别是0.12mm,0.27mm 和 | ||
4 | | |||
4.23mm,求该梁 | 1 | 跨处挠度。(9 分) | ||
4 | ||||
2.用超声波单面平测法检测混凝土浅裂缝深度,某条裂缝处及其周围测得超声波声时值以下:间距50cm 时, | ||||
不跨裂缝处为12.5μs,跨裂缝处为14μs;间距60cm时,不跨裂缝处为15μs,跨裂缝处为16.5μs;间
距70cm时,不跨裂缝处为17μs,跨裂缝处为18μs,请计算该裂缝深度。(10分)
五、设计和计算题(本大题共2小题,第47题5分,第48题15分,共20分)
为100μs。又测得不跨裂缝混凝土测点距离为800mm时声时为80μs。求裂缝深度。
47.利用超声法检测某结构混凝土表面裂缝深度,两测点间距为L=800mm,由A点向B 点检测时测得声时
48.某一均质构件,荷载和应变片部署图所表示:
(1)画出荷载P产生应变测量桥路图。
(2)写出荷载P、M及温度T影响ΔR1、ΔR3表示式。
(3)已知结构材料泊松比为v=0.3,若该测量桥路应变仪显示应变值为520 | ?? | ,求荷载P 引发应变ε。 |
(4)试述该测量桥路特点。
五、设计和计算题(本大题共2小题,共18分)
34.(8分)某匀质矩形截面梁荷载和电阻应变计部署图所表示,测量时采取半桥弯曲桥路, 其测量值为280με,(1)画出半桥弯曲桥路图;(2)计算梁上最大弯曲应变。
35.(10 分)利用回弹法检测混凝土结构第4测区混凝土强度时,该测区16个测点回弹值分别为38、39、
(题中 f cu =A Rm10 ,其中A=0.0250,B=2.0108,C=-0.0358,Rm为该测区平均回弹值)
五、计算和应用题(本大题共3小题,共18分)
38.(5分)某结构构件,荷载和电阻应变计部署图所表示,测量时采取全桥桥路,应变仪显示测量应变值为240με。
(1)画出测量应变桥路图;
(2)简明说明该桥路特点;
(3)计算该测点弯曲应变εw。
39.(6分)某楼房采取推出法推定240mm厚一般砖砌体砂浆强度,在墙上均匀取5个丁砖作为测点,按图所表示方法安装测试装置,统计推出力分别为16.992kN、15.7kN、16.019kN、16.241kN、16.526kN,试计算该测区推出力平均值(用数字修约法正确到0.01kN)。
40.(7分)某试验构件需在图示位置施加集中荷载,现场仅有一台液压千斤顶,画出采取分配梁加载分配 方案。如在图示位置安装百分表,测得表1、表2、表3读数分别为0.08mm、0.04mm和3.2mm,求该
五、计算和应用题(本大题共3小题,共18分)
38.(5分)某结构在受动力荷载作用后,测得振动统计曲线以下图所表示,试依据图示振动曲线所标明数
据,计算该结构振动频率和阻尼比。( | ? | ? | 2 | ln | x | n | | , | ? | ? | ? | ) | |||||
| | | k | | x | n | ? | k | | | | 2 | ? | | |||
39.(6分)某结构构件,荷载和电阻应变计部署图所表示,测量时采取全桥桥路,应变仪显示测量应变值为280με,已知结构材料泊
松比v=0.3。
(1)画出测量应变桥路图;
(2)简明说明该桥路特点;
(3)计算该测点弯曲应变εw。
度f。
五、计算题(本大题共3 小题,共18 分)
38.(7 分)在静力相同结构模型试验时,相同常数S
?= | ?m | =1,弹性模量相同常数S= E m = |
| ?p | E |
测得某测点应力为?m=-32MPa,求原型结构对应点应力值。(下标m表示模型,P表示原型)
39.(5分)对某等截面简支梁进行静力试验,得到荷载和跨中挠度曲线以下图,初始直线段内A点对应荷
载P1=80kN,跨中挠度f1=0.4mm,若梁自重G1=35kN,加载设备G2=5kN,求梁自重和加载设备重力作用下挠
度f0。
40.(6分)已知构件材料弹性模量E=2.06×105N/mm2,采取手持应变仪测量构件应变变形。手持应变仪标
应力是多少?
距为200mm,其百分表初始读数为0.58mm,当受力后读数改变为0.66mm,计算构件受力后应变是多少?
度标准差Sfcuc(正确至0.01MPa)。
37.(7分)某匀质环形构件受径向力作用,电阻应变片部署如题37图所表示,请画出测量应变全桥桥路图,
若应变仪显示应变读数值为εr=-300με,则构件上测点应变值ε为多少?
38.(6 分)已知某试验中集中荷载相同常数为S=S· | S2? | 1 | ,要求模型和原型结构应力相等,求弯矩相 |
Pσ | L | 9 | |
同常数SM。 |
|
五、计算设计题(本大题共2小题,共18分)
| S | | ? |
| 1 | | S | | ? | [ | P m | ] | ? | 1 | | ||||
37.(6 分)在静力模型试验中,若应力相同常数 | | ? | |
| 6 | ,集中荷载相同常数 | | P | | [ | P p | ] | | 24 | , |
求几何相同常数Sl。
注:下标m,p分别表示模型和原型。
38.(12分)现场有一钢筋混凝土楼板,双向计算跨度均为4100mm。现拟采取尺寸为300mm×100mm某块状材料(每块重0.02kN)施加均布荷载进行静荷载试验,若楼板试验均布荷载要求为0.00257N/mm2,试设计该块状材料合理部署方法,并画出其平面部署图。
提醒:块状材料应分堆堆放,堆和堆间距约为50mm~100mm。
五、设计和计算题(本大题共3小题,共20分)
36.(6分)简支梁受力如题36图所表示,在外力作用下各位移表读数分别为:f1=0.98mm、f2=1.59mm、f3=1.12mm、 f4=0.06mm、f5=0.16mm,计算各加力点处实际挠度是多少?按百分比绘出梁挠度曲线。
37.(6 分)某科研性试验,当研究某一性能指标时,要考察三个关键影响参数,而每个参数又有A、B两种工
作状态,试按全方面试验法确定试件数量,并写出影响参数,工作状态组合关系。38.(8分)某钢构件受弯曲和扭转作用,如题38图所表示,问:
(1)测量纯扭转应变应怎样粘贴应变片?画出桥路连接图并说明采取何种赔偿技术?(2)测量纯弯曲应变应怎样粘贴应变片?画出桥路连接图并说明采取何种赔偿技术?
五、设计和计算题(本大题共3小题,共20分)
36.(6分)已知模型试验梁,某截面弯矩Mm=10kN·m,应力σm=32MPa,依据模型设计相同条件
S | | ? | 1 | ; | S |
| ? | 1 | ,求原型构件对应截面处弯矩和应力。 |
| P | | 3 |
| | l | | 4 | |
37.(6分)某梁跨中截面处测点部署如题37图所表示,已知ε1=-90με,ε2=-80με,ε3=10με,ε4=100με,ε
5=110με,E=30GPa,截面宽b=100mm,截面高h=200mm,求该截面上轴力N和弯矩My。
器施加荷载为60kN,试设计加载方案。若对该梁进行剪切应力测量,请在梁适宜截面处画出应变测点并
38.(8分)某简支梁结构试验时,需考虑三个集中荷载(各为20kN),加载点如题38图所表示。已知单一加载
五、计算题(本大题共3小题,每小题6分,共18分)
38.已知某试验梁在开裂前,试验加载为P1=10kN时,梁挠度f1为2mm,求在题38图示情况下自重q和加
载设备自重2Pe作用下所引发挠度f0(梁长L=4m)。
39.某结构在低周反复加载试验中,取得骨架曲线如题39图,利用能量等效面积法确定该结构屈服点。
40.如题40图,悬臂梁模型构件受集中力作用产生变形,已知梁长LBA=lm,支座B在荷载作用下沉降量
五、计算题(本大题共2小题,每小题10 分,共20分)
36.简支梁如题36图所表示,当荷载P=40kN时,支座△u1=0.08mm,△ml=0.12mm,跨中△r1=1.10mm,当采取正常使用荷载时,支座△u2=0.15mm,△m2=0.25mm,跨中△r2=12.00mm。已知梁跨度为6m,试件单位长度重量q=6kN/m,求在自重和正常使用荷载作用下跨中真实挠度。(保留两位小数)
37.利用超声波表面平测法进行混凝土表面损伤层厚度检测。已知某测区内各测点“时—距”曲线如题37图,
求混凝土表面损伤层厚度。(提醒:df= | L | 0 | V a | ? | V f | ) |
? | ||||||
2 | V a | V f | ||||
五、计算设计题(本大题共2小题,共18分)
37.(6分)利用回弹法检测混凝土结构第二测区混凝土强度时,该测区16个测点回弹值分别为37、38、39、40、41、42、43、44、38、39、40、41、42、43、44、45。该测区三次碳化深度测量值分别为5.8mm、6.4mm、7.0mm。求该测区平均回弹值和碳化深度取值。
| 1 | | 2 |
38.(12 分)某200mm×400mm 矩形截面钢筋混凝土简支梁,其跨度为3m。在梁跨 | 3 | 和 | 3 |
处各受一个集中荷载作用。
(1)试画出该梁荷载加载图式,并设计梁在纯弯段反应应力分布规律应变片测点部署图。
(2)若单独考虑温度赔偿方法,请画出桥路连接图,并写出应变测量值ε测和实际应变值ε实之间关系。