工程结构测试基础试题及答案

工程结构测试基础试题及答案

一、单选题（每题1分，共15分）

1.工程结构测试中，用于测量微小变形的仪器是（）A.应变片B.位移计C.加速度计D.压力传感器【答案】B【解析】位移计专门用于测量微小位移和变形

2.桥梁结构静载试验中，加载方式通常采用（）A.冲击加载B.疲劳加载C.分级加载D.随机加载【答案】C【解析】静载试验通常采用分级加载方式模拟实际荷载

3.测量结构振动频率时，常用（）进行频谱分析A.示波器B.信号分析仪C.万用表D.磁通计【答案】B【解析】信号分析仪能进行频谱分析，确定振动频率

4.混凝土结构强度测试中，回弹法主要用于测定（）A.抗拉强度B.抗压强度C.抗剪强度D.抗弯强度【答案】B【解析】回弹法通过测量混凝土表面硬度推算抗压强度

5.桥梁挠度测量中，通常采用（）进行非接触式测量A.百分表B.拉线位移计C.激光测距仪D.倾角仪【答案】C【解析】激光测距仪可进行远距离非接触式挠度测量

6.工程结构测试中，测量应变片电阻变化的是（）A.电压表B.应变仪C.电流表D.欧姆表【答案】B【解析】应变仪专门用于测量应变片电阻变化并转换成应变值

7.结构疲劳试验中，通常采用（）进行疲劳加载A.液压千斤顶B.电动葫芦C.振动台D.千分尺【答案】C【解析】振动台专门用于模拟动载疲劳试验

8.测量结构加速度时，常用（）进行数据采集A.数据采集仪B.力传感器C.位移传感器D.温度计【答案】A【解析】数据采集仪用于采集振动加速度等动态信号

9.桥梁结构静载试验中，预应力混凝土结构通常采用（）加载A.重块加载B.液压加载C.风洞加载D.磁悬浮加载【答案】B【解析】液压加载系统可精确模拟静载

10.测量结构裂缝宽度时，常用（）进行检测A.裂缝宽度计B.千分表C.相机D.激光笔【答案】A【解析】裂缝宽度计专门用于测量裂缝宽度

11.工程结构测试中，用于测量温度变化的传感器是（）A.加速度计B.温度计C.位移传感器D.应变片【答案】B【解析】温度计专门用于测量环境或结构温度

12.桥梁结构动载试验中，常用（）模拟汽车荷载A.重块B.液压缸C.移动重车D.电磁铁【答案】C【解析】移动重车可模拟实际交通荷载

13.测量结构自振频率时，通常采用（）进行激振A.锤击法B.振动台C.力传感器D.位移计【答案】A【解析】锤击法通过外力冲击激发结构振动

14.工程结构测试中，数据采集系统的采样频率一般应高于被测信号频率的（）倍A.2B.5C.10D.20【答案】C【解析】根据采样定理，采样频率应高于信号频率10倍以上

15.测量结构振动时，速度传感器主要测量（）A.位移B.加速度C.速度D.频率【答案】C【解析】速度传感器专门测量振动速度

二、多选题（每题4分，共20分）

1.工程结构测试系统通常包括哪些部分？（）A.传感器B.数据采集器C.信号调理器D.计算机E.打印机【答案】A、B、C、D【解析】测试系统包括传感器、采集器、调理器和计算机，打印机非必需

2.桥梁结构静载试验中，加载设备通常有哪些？（）A.液压千斤顶B.预应力锚具C.加载车D.千斤顶E.压力传感器【答案】A、C、D【解析】加载设备包括液压千斤顶、加载车和普通千斤顶，锚具和传感器是配套设备

3.工程结构测试中，常用的非破损检测方法有哪些？（）A.回弹法B.超声波法C.雷达法D.红外热成像法E.磁粉探伤法【答案】A、B、C、D【解析】非破损检测方法包括回弹法、超声波法、雷达法、红外热成像法，磁粉探伤法属于无损检测

4.结构疲劳试验中，影响疲劳寿命的因素有哪些？（）A.应力幅B.环境温度C.应力循环次数D.材料缺陷E.加载频率【答案】A、B、C、D、E【解析】疲劳寿命受应力幅、温度、循环次数、材料缺陷和加载频率等多种因素影响

5.工程结构测试中，数据采集系统的性能指标有哪些？（）A.采样频率B.分辨率C.动态范围D.信噪比E.传输速率【答案】A、B、C、D、E【解析】数据采集系统性能指标包括采样频率、分辨率、动态范围、信噪比和传输速率

三、填空题（每题2分，共16分）

1.工程结构测试中，传感器的作用是将______转换为可测量的______【答案】非电量；电量

2.桥梁结构静载试验中，加载效率通常用______来衡量【答案】荷载效率系数

3.测量结构振动时，常用______来消除环境噪声的影响【答案】隔振装置

4.混凝土结构强度测试中，回弹法测定的是混凝土的______【答案】表面硬度

5.工程结构测试中，数据采集系统的采样频率应满足______定理【答案】采样定理

6.结构疲劳试验中，疲劳破坏通常发生在______部位【答案】应力集中

7.测量结构位移时，常用______进行大位移测量【答案】激光位移计

8.工程结构测试中，安全监测系统应具备______功能【答案】实时报警

四、判断题（每题2分，共10分）

1.应变片只能测量拉伸应变，不能测量压缩应变（）【答案】（×）【解析】应变片既能测量拉伸应变，也能测量压缩应变

2.桥梁结构动载试验中，移动重车的重量应模拟实际交通荷载的分布（）【答案】（√）【解析】动载试验需要模拟实际交通荷载的重量分布

3.工程结构测试中，数据采集系统的采样频率越高越好（）【答案】（×）【解析】采样频率过高会导致数据冗余和处理困难，应根据需要合理选择

4.测量结构振动时，加速度传感器比速度传感器更常用（）【答案】（√）【解析】加速度传感器灵敏度高，适用于高频振动测量

5.结构疲劳试验中，疲劳破坏一定是脆性破坏（）【答案】（×）【解析】疲劳破坏可能是脆性破坏，也可能是韧性破坏，取决于材料和应力状态

五、简答题（每题4分，共16分）

1.简述工程结构测试中常用的加载方式及其特点【答案】工程结构测试中常用的加载方式包括

（1）静载加载通过重块、液压千斤顶等设备施加静态荷载，主要用于测试结构的承载能力和变形特性特点加载平稳，便于测量

（2）动载加载通过移动重车、振动台等设备施加动态荷载，主要用于测试结构的动力响应和疲劳性能特点模拟实际荷载，测试效率高

（3）循环加载通过液压系统或机械装置进行重复加载，主要用于测试结构的疲劳寿命和抗疲劳性能特点可控制加载循环次数和应力幅

2.简述工程结构测试中常用的数据采集系统组成及其功能【答案】工程结构测试中常用的数据采集系统通常由以下部分组成

（1）传感器用于测量结构的应变、位移、加速度等物理量，将非电量转换为电量信号

（2）信号调理器用于放大、滤波、线性化等处理传感器信号，提高信号质量

（3）数据采集器用于采集调理后的模拟信号，并将其转换为数字信号

（4）计算机用于存储、处理和分析采集到的数据，并进行可视化显示功能实现结构测试数据的完整采集、处理和分析，为结构性能评估提供依据

3.简述桥梁结构静载试验的步骤及其注意事项【答案】桥梁结构静载试验步骤

（1）试验准备确定试验方案，准备加载设备和测量仪器，进行试验场地布置

（2）预载试验进行小荷载加载，检查测试系统是否正常，消除结构初始变形

（3）正式加载分级施加荷载，每个荷载等级保持一段时间，测量结构响应

（4）卸载逐步卸除荷载，观察结构恢复情况，测量残余变形注意事项加载过程中应严格控制加载速度和荷载等级，确保加载设备安全稳定，测量数据应准确可靠

4.简述工程结构测试中常用的非破损检测方法及其应用【答案】工程结构测试中常用的非破损检测方法包括

（1）回弹法通过测量混凝土表面硬度推算抗压强度，适用于大范围强度检测

（2）超声波法通过测量超声波在混凝土中的传播速度，评估混凝土密实性和缺陷，适用于检测裂缝和空洞

（3）雷达法通过发射电磁波并接收反射信号，探测混凝土内部缺陷和分层，适用于复杂结构检测

（4）红外热成像法通过测量结构表面的温度分布，识别结构内部缺陷和水分，适用于防水性能检测应用非破损检测方法可用于结构安全评估、维修决策和长期监测，具有无损、高效、经济等优点

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析桥梁结构动载试验中，移动重车加载试验的原理、方法和注意事项【答案】移动重车加载试验原理通过模拟实际交通荷载，测试桥梁结构的动力响应和承载能力试验基于结构动力学原理，通过测量桥梁在不同车速下的振动响应，评估结构的动力性能试验方法

（1）确定试验方案选择合适的移动重车重量和尺寸，确定测试车速和测试断面

（2）布置测试系统安装加速度传感器、位移计等测量仪器，连接数据采集系统

（3）进行试验控制移动重车以不同车速通过测试断面，采集结构振动数据

（4）数据分析分析结构振动响应，计算自振频率、阻尼比等动力参数，评估结构性能注意事项

（1）加载车辆应均匀分布重量，模拟实际交通荷载

（2）测试车速应与实际交通流量相符，确保试验真实性

（3）测量仪器应安装牢固，避免振动干扰

（4）试验过程中应确保安全，防止意外事故发生

2.分析工程结构测试中，数据采集系统的采样频率选择对测试结果的影响【答案】数据采集系统的采样频率选择对测试结果有重要影响

（1）采样频率过低会导致混叠失真当采样频率低于信号最高频率的2倍时，高频成分会混叠到低频部分，导致测试结果失真例如，对于频率为100Hz的信号，采样频率应高于200Hz，否则高频成分会混叠到50Hz附近

（2）采样频率过高会增加数据冗余采样频率过高会导致数据量过大，增加存储和处理负担，且对测试结果影响有限根据奈奎斯特定理，采样频率只需高于信号最高频率的2倍即可，过高采样频率没有实际意义

（3）合理选择采样频率应根据被测信号的最高频率和测试需求，合理选择采样频率一般选择奈奎斯特频率的2-5倍，既能保证测试精度，又能减少数据量

（4）实际应用在工程结构测试中，应根据测试目的选择合适的采样频率例如，对于低频振动测试，可以选择较低采样频率；对于高频振动测试，需要选择较高采样频率

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.某桥梁结构静载试验中，采用液压千斤顶进行加载，加载效率系数为

0.9，试验总荷载为1000kN已知测试断面处的理论荷载为800kN，试计算实际加载时的荷载分配和加载效率，并分析试验结果是否满足要求【答案】计算实际加载时的荷载分配和加载效率

（1）计算实际总荷载实际总荷载=理论总荷载×加载效率系数=1000kN×

0.9=900kN

（2）计算测试断面处的实际荷载实际断面荷载=理论断面荷载×加载效率系数=800kN×

0.9=720kN

（3）计算加载效率实际加载效率=实际断面荷载/理论断面荷载=720kN/800kN=

0.9

（4）分析试验结果实际加载效率为

0.9，与设计要求相符，说明试验加载系统工作正常实际断面荷载为720kN，满足测试需求，试验结果可靠试验结果分析

（1）加载效率为

0.9，说明加载系统有10%的能量损失，可能是由于液压系统泄漏或摩擦阻力引起的

（2）实际断面荷载为720kN，满足理论荷载800kN的要求，说明试验加载满足测试需求

（3）建议为提高加载效率，可检查液压系统是否漏油，优化加载装置的摩擦设计，减少能量损失

2.某混凝土结构强度测试中，采用回弹法进行检测，测试结果如下表所示已知混凝土设计强度为30MPa，试计算混凝土强度推定值，并分析测试结果是否满足设计要求【答案】计算混凝土强度推定值

（1）计算回弹平均值回弹平均值=45+48+50+47+49/5=

47.8

（2）根据回弹法经验公式，推算混凝土强度f=

13.5×回弹平均值-

0.75×高度修正=

13.5×

47.8-

0.75×0=

643.7MPa

（3）考虑测试误差，修正强度推定值修正强度=

643.7×

0.9=

579.33MPa

（4）分析测试结果修正强度

579.33MPa远高于设计强度30MPa，说明混凝土强度满足设计要求测试结果分析

（1）回弹平均值较高，说明混凝土表面硬度较好，强度较高

（2）修正强度推定值

579.33MPa远高于设计强度30MPa，说明混凝土强度有较大余量，满足设计要求

（3）建议可进一步进行钻芯取样检测，验证回弹法测试结果的准确性，确保结构安全

（4）注意事项回弹法测试结果受混凝土养护条件、表面碳化等因素影响，应结合实际情况进行修正---标准答案

一、单选题（每题1分，共15分）

1.B

2.C

3.B

4.B

5.C

6.B

7.C

8.A

9.B

10.A

11.B

12.C

13.A

14.C

15.C

二、多选题（每题4分，共20分）

1.A、B、C、D

2.A、C、D

3.A、B、C、D

4.A、B、C、D、E

5.A、B、C、D、E

三、填空题（每题2分，共16分）

1.非电量；电量

2.荷载效率系数

3.隔振装置

4.表面硬度

5.采样定理

6.应力集中

7.激光位移计

8.实时报警

四、判断题（每题2分，共10分）

1.（×）

2.（√）

3.（×）

4.（√）

5.（×）

五、简答题（每题4分，共16分）

1.见答案

2.见答案

3.见答案

4.见答案

六、分析题（每题10分，共20分）

1.见答案

2.见答案

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.见答案

2.见答案。