《土木工程試驗(yàn)》學(xué)習(xí)思考題（第四次課）54、什么是應(yīng)變量測(cè)？P68-69手持應(yīng)變儀的檢測(cè)方法？P75-77簡(jiǎn)述電阻應(yīng)變計(jì)的工作原理？P70應(yīng)變量測(cè)一般是用應(yīng)變儀測(cè)出試件在一定長(zhǎng)度范圍（稱為標(biāo)距）內(nèi)的長(zhǎng)度變化，再計(jì)算出應(yīng)變值（AL/L）。測(cè)出的應(yīng)變值是標(biāo)距范圍內(nèi)的平均應(yīng)變。手持應(yīng)變儀：常用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，適用于測(cè)量實(shí)際結(jié)構(gòu)的應(yīng)變，標(biāo)距為50?250mm。國(guó)產(chǎn)手持應(yīng)變儀有200mm和250mm兩種。檢測(cè)方法：①使用時(shí)直接把腳座固定到被測(cè)構(gòu)件對(duì)應(yīng)位置；相同位置變形前測(cè)量一次；變形后測(cè)量一次；差值為變形量；電阻應(yīng)變計(jì)的工作原理：把電阻絲牢牢地貼在試件的測(cè)點(diǎn)上，則電阻絲電阻值的相對(duì)變化，與測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變成線性關(guān)系。因此，只要測(cè)得電阻絲電阻值的相對(duì)變化，就可以得到測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變變化。55、簡(jiǎn)述電阻應(yīng)變計(jì)的組成？本次實(shí)驗(yàn)中，市購(gòu)電阻應(yīng)變片的規(guī)格？P70柵狀應(yīng)變計(jì)一般包括：敏感柵、基底與覆蓋層、黏結(jié)劑、引線四部分。敏感柵是主要部分，由金屬絲、或金屬箔制成，通過(guò)黏結(jié)劑固定于基底與覆蓋層之間，由引線引出，基底與覆蓋層，對(duì)敏感柵起固定、保護(hù)和絕緣的作用。本次實(shí)驗(yàn)中，市購(gòu)電阻應(yīng)變片的規(guī)格：靈敏度系數(shù)：一般為2電阻值：120歐姆左右標(biāo)距：20?120mm。明確：由應(yīng)變儀測(cè)得的應(yīng)變是整個(gè)標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變。56、說(shuō)說(shuō)本次實(shí)驗(yàn)中電阻應(yīng)變計(jì)的粘貼過(guò)程？P72（1）應(yīng)變片檢查、分選：用放大鏡檢查應(yīng)變片內(nèi)有、無(wú)氣泡、霉點(diǎn)等缺陷，用萬(wàn)用表測(cè)量應(yīng)變片的電阻值。（2）試件表面處理：鋼材表面砂紙打磨，光滑、平整，并用丙銅或酒精清洗干凈。（3）粘貼應(yīng)變計(jì)：用502膠水粘貼應(yīng)變片。（4）固化處理：自然干燥2天左右。（5）導(dǎo)線連接：導(dǎo)線與引線焊接連接。（6）粘貼質(zhì)量檢查：檢查應(yīng)變片與試件之間有、無(wú)氣泡，用萬(wàn)用表測(cè)量應(yīng)變片的電阻值，粘貼前后應(yīng)相同。（7）防潮防護(hù)：面層涂防潮層、防護(hù)層（實(shí)驗(yàn)用環(huán)氧樹(shù)脂）。57、簡(jiǎn)述電阻應(yīng)變儀的工作原理？了解1/4橋、半橋、全橋的橋路如何接？P72-73工作原理：利用內(nèi)部的惠斯登電橋，將應(yīng)變計(jì)產(chǎn)生的電阻變化量顱轉(zhuǎn)換為電壓（或電流）信號(hào)，經(jīng)靜態(tài)應(yīng)變儀內(nèi)部電路的放大、檢波等功能，最后轉(zhuǎn)換為應(yīng)變量顯示出來(lái)。1/4橋橋路連接：僅R1接工作片，其余為無(wú)感電阻?！?￡r1半橋橋路連接：僅R1、R2接工作片，其余為無(wú)感電阻?！?￡-￡r12全面橋路連接：R1、R2、R3、R4全部接工作片?！?￡-￡+￡-￡r123458、什么是電阻應(yīng)變儀的溫度補(bǔ)償技術(shù)？常用溫度補(bǔ)償技術(shù)有哪些方法？P73-75說(shuō)說(shuō)本次鋼梁抗彎實(shí)驗(yàn)中，采用的是何種溫度補(bǔ)償技術(shù)？一般電阻應(yīng)變片粘貼時(shí)的環(huán)境溫度與量測(cè)時(shí)的溫度不同，由于溫度變化引起的應(yīng)變，稱為視應(yīng)變。消除應(yīng)變計(jì)溫度效應(yīng)影響的措施，稱為溫度補(bǔ)償技術(shù)。常用溫度補(bǔ)償技術(shù)有三大類：貼溫度補(bǔ)償片補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)的溫度效應(yīng)、工作片互補(bǔ)的溫度效應(yīng)補(bǔ)償、溫度自補(bǔ)償應(yīng)變片法補(bǔ)償溫度效應(yīng)。本次鋼梁抗彎實(shí)驗(yàn)中，半橋單補(bǔ)量測(cè)與接線、全橋單補(bǔ)量測(cè)與接線，采用貼溫度補(bǔ)償片補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)的溫度效應(yīng)。半橋互補(bǔ)量測(cè)與接線、全橋互補(bǔ)量測(cè)與接線，采用工作片互補(bǔ)的溫度效應(yīng)補(bǔ)償。59、貼溫度補(bǔ)償片補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)的溫度效應(yīng)，橋路如何接？P73-74工作片R1：貼在試件的測(cè)點(diǎn)上，同時(shí)感受機(jī)械應(yīng)變、感受溫度應(yīng)變。溫度補(bǔ)償片R2：貼在材料相同、但不受力的試塊上，并與試件放在一起，與R1感受相同溫度應(yīng)變場(chǎng)，但不受機(jī)械應(yīng)變。由于工作片R1、溫度補(bǔ)償片R2處于同一溫度場(chǎng)，由溫度造成的視應(yīng)變始終相同。￡=￡—￡+￡—￡=￡=￡r12341因此，圖中：應(yīng)變儀讀數(shù)多少，實(shí)際應(yīng)變就是多少。60、工作片互補(bǔ)的溫度效應(yīng)補(bǔ)償，橋路如何接？P74工作片R1：貼在試件測(cè)點(diǎn)上。工作片R：貼在應(yīng)變相同、但應(yīng)變符號(hào)相反的試件測(cè)點(diǎn)上?！?￡—￡+￡—￡=￡—￡二2￡r123412因此，圖中：實(shí)際應(yīng)變=應(yīng)變儀讀數(shù)/261、電阻應(yīng)變儀需要長(zhǎng)導(dǎo)線連接量測(cè)時(shí)，結(jié)果為何要修正？本次鋼梁抗彎實(shí)驗(yàn)中，電阻應(yīng)變儀讀數(shù)你是否進(jìn)行了修正？（增加）當(dāng)被測(cè)試件遠(yuǎn)離應(yīng)變儀而需要用長(zhǎng)導(dǎo)線連接時(shí)，長(zhǎng)導(dǎo)線的電阻將計(jì)入應(yīng)變計(jì)的電阻，因此，結(jié)果要修正。一般當(dāng)導(dǎo)線長(zhǎng)度超過(guò)10m時(shí)，才考慮修正。62、本次實(shí)驗(yàn)中，電阻應(yīng)變儀采用半橋單補(bǔ)，橋路如何接？實(shí)際應(yīng)變與讀數(shù)應(yīng)變之間的關(guān)系？R1接工作片、R2接溫度補(bǔ)償片R3、R4為應(yīng)變儀內(nèi)無(wú)感電阻

￡=￡—￡+￡—￡=￡—￡=￡r123412實(shí)際應(yīng)變=應(yīng)變儀讀數(shù)63、本次實(shí)驗(yàn)中，電阻應(yīng)變儀采用半橋互補(bǔ)，橋路如何接？實(shí)際應(yīng)變與讀數(shù)應(yīng)變之間的關(guān)系？實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)P5R1接工作片、R2接工作片R3、R4為應(yīng)變儀內(nèi)無(wú)感電阻￡二￡—￡+￡—￡二￡—￡二2￡r123412實(shí)際應(yīng)變=應(yīng)變儀讀數(shù)/264、本次實(shí)驗(yàn)中，電阻應(yīng)變儀采用全橋單補(bǔ)，橋路如何接？實(shí)際應(yīng)變與讀數(shù)應(yīng)變之間的關(guān)系？實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)P5R1接工作片、R2接溫度補(bǔ)償片R3接工作片、R4接溫度補(bǔ)償片￡二￡—￡+￡—￡二￡+￡二2￡r123412實(shí)際應(yīng)變=應(yīng)變儀讀數(shù)/265、本次實(shí)驗(yàn)中，電阻應(yīng)變儀采用全橋互補(bǔ)，橋路如何接？實(shí)際應(yīng)變與讀數(shù)應(yīng)變之間的關(guān)系？實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)P5F?2R3地Xc全拆互補(bǔ)F?2R3地Xc全拆互補(bǔ)R1接工作片、R2接工作片R3接工作片、R4接工作片8=8-8+8-8二48r1234實(shí)際應(yīng)變=應(yīng)變儀讀數(shù)/466、本次實(shí)驗(yàn)中，百分表主要用于測(cè)量什么參數(shù)？畫(huà)出鋼梁試驗(yàn)時(shí)百分表的布置圖？跨中撓度如何換算？試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)P13-14百分表測(cè)量參數(shù)：位移鋼梁試驗(yàn)時(shí)百分表的布置圖：試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)P12跨中撓度換算：f+ff=f-支座1支座2跨中跨中測(cè)量267、本次實(shí)驗(yàn)中，使用的百分表量程是多少？精度是多少？如何讀數(shù)？百分表量程：30mm百分表精度：0.01mm百分表讀數(shù)：小表1格1mm大表1圈lmm,1格0.01mm，指針轉(zhuǎn)一整圈為1mm。68、簡(jiǎn)述試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理過(guò)程的內(nèi)容？P254-274把試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理?yè)Q算、統(tǒng)計(jì)分析和歸納演繹，以得到代表結(jié)構(gòu)性能的公式、圖像、表格、數(shù)學(xué)模型和數(shù)值等的過(guò)程。數(shù)據(jù)處理包括；數(shù)據(jù)的整理、換算和統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)的誤差分析，數(shù)據(jù)的表達(dá)。69、試驗(yàn)采集到的數(shù)據(jù)應(yīng)該根據(jù)試驗(yàn)要求和測(cè)量精度，按照國(guó)家《數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行修約。簡(jiǎn)述“數(shù)據(jù)修約規(guī)則”的主要內(nèi)容。P255-256（1）四舍五入，即擬舍數(shù)位的數(shù)字小于5時(shí)舍去，大于5時(shí)進(jìn)1，等于5時(shí)，若所保留的末位數(shù)字為奇數(shù)則進(jìn)1，為偶數(shù)則舍棄。例如：68.5保留到個(gè)位，應(yīng)為68；而對(duì)69.5保留到個(gè)位則為70。（2）負(fù)數(shù)修約時(shí)，先將它的絕對(duì)值按上述規(guī)則修約，然后在修約值前面加上負(fù)號(hào)。（3）擬修約的數(shù)值應(yīng)在確定修約位數(shù)后一次性修約獲得結(jié)果，不得多次連續(xù)修約。例如：將15.4546修約到個(gè)位，正確的做法為15.4546-15錯(cuò)誤的做法為15.4546-15.455-15.46—15.5-1670、什么是誤差？在試驗(yàn)過(guò)程中所測(cè)量的數(shù)據(jù)，存在誤差的種類？P259-260誤差=測(cè)量值－真實(shí)值誤差種類：系統(tǒng)誤差、偶然誤差、過(guò)失誤差71、簡(jiǎn)述在試驗(yàn)過(guò)程中系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因、特點(diǎn)，一般處理方法？P259，262產(chǎn)生原因：由某些固定原因造成。如：測(cè)量方法不完善、近似測(cè)量等引起的方法誤差；測(cè)量?jī)x器不完善、缺陷引起的工具誤差；測(cè)量條件（環(huán)境等）引起的環(huán)境誤差；儀器使用、調(diào)整不到位引起的調(diào)整誤差；測(cè)量人員主觀原因引起的主觀誤差等。誤差特點(diǎn)：在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中始終有規(guī)律地存在著，其絕對(duì)值和符號(hào)保持不變或按某一規(guī)律變化。處理方法：可以用試驗(yàn)分析的方法，查明產(chǎn)生的原因并測(cè)定其數(shù)值的大小，或者采用另一種測(cè)量方法作對(duì)比測(cè)量，來(lái)減少、或消除系統(tǒng)誤差。72、簡(jiǎn)述在試驗(yàn)過(guò)程中偶然誤差產(chǎn)生的原因、特點(diǎn)，一般處理方法？P259-260，262-265產(chǎn)生原因：一些不確定的隨機(jī)因素造成。如測(cè)量時(shí)環(huán)境溫度、濕度等的變化，測(cè)量人員在每次測(cè)讀時(shí)手、眼的不確定性等。誤差特點(diǎn)：數(shù)據(jù)的絕對(duì)值和符號(hào)變化無(wú)常，但如果進(jìn)行大量的測(cè)量，可以發(fā)現(xiàn)偶然誤差的數(shù)值分布符合一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，一般認(rèn)為其服從正態(tài)分布。處理方法：采用數(shù)據(jù)處理統(tǒng)計(jì)方法來(lái)解決。73、簡(jiǎn)述在試驗(yàn)過(guò)程中過(guò)失誤差產(chǎn)生的原因、特點(diǎn)，一般處理方法？P260產(chǎn)生原因：人為錯(cuò)誤造成，如試驗(yàn)人員粗心大意（讀錯(cuò)數(shù)據(jù)、記錯(cuò)數(shù)據(jù)、計(jì)算錯(cuò)誤等，）不按操作規(guī)程辦事等。誤差特點(diǎn)：數(shù)據(jù)偏差往往會(huì)很大，極易被發(fā)現(xiàn)。處理方法：可以從測(cè)量數(shù)據(jù)中，及時(shí)識(shí)別、更正或剔除。74、常用試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)表達(dá)的方式有哪些？表格有哪些類別？圖像有哪些類別？P265-274表達(dá)方式：表格、圖像和函數(shù)等。表格分類：匯總表格、關(guān)系表格圖像分類：曲線圖、直方圖、形態(tài)圖、餡餅圖等，最常用的是曲線圖和形態(tài)圖。75、相似模型要求滿足比較嚴(yán)格的相似條件，以保證“試驗(yàn)過(guò)程與試驗(yàn)結(jié)果相似”，相似條件有哪些？幾何相似的含義？舉例說(shuō)明。P109-111相似條件：幾何相似、材料相似、物理相似、力學(xué)相似、時(shí)間相似、邊界條件相似、初始條件相似等。幾何相似：結(jié)構(gòu)模型和真型幾何相似，模型和真型之間所有對(duì)應(yīng)部分的尺寸成比例，它們的比例稱為長(zhǎng)度相似常數(shù)。如：長(zhǎng)度相似常數(shù)、面積相似常數(shù)、截面模量相似常數(shù)、截面慣性矩相似常數(shù)。76、相似模型要求滿足比較嚴(yán)格的相似條件，以保證“試驗(yàn)過(guò)程與試驗(yàn)結(jié)果相似”，相似條件有哪些？質(zhì)量相似的含義？舉例說(shuō)明。P109-111相似條件：幾何相似、材料相似、物理相似、力學(xué)相似、時(shí)間相似、邊界條件相似、初始條件相似等。質(zhì)量相似：要求結(jié)構(gòu)的質(zhì)量分布相似，即模型和真型對(duì)應(yīng)部分的質(zhì)量成比例——質(zhì)量相似常數(shù)。如：質(zhì)量相似常數(shù)、質(zhì)量密度相似常數(shù)。77、相似模型要求滿足比較嚴(yán)格的相似條件，以保證“試驗(yàn)過(guò)程與試驗(yàn)結(jié)果相似”，相似條件有哪些？荷載相似的含義？舉例說(shuō)明。P109-111相似條件：幾何相似、材料相似、物理相似、力學(xué)相似、時(shí)間相似、邊界條件相似、初始條件相似等。荷載相似：要求模型和真型在各對(duì)應(yīng)點(diǎn)所受的荷載方向一致，荷載大小和作用位置成比例。如：集中荷載相似常數(shù)、線荷載相似常數(shù)、面荷載相似常數(shù)、彎矩或扭矩相似常數(shù)。78、相似模型要求滿足比較嚴(yán)格的相似條件，以保證“試驗(yàn)過(guò)程與試驗(yàn)結(jié)果相似”，相似條件有哪些？時(shí)間相似的含義？P98-100相似條件：幾何相似、材料相似、物理相似、力學(xué)相似、時(shí)間相似、邊界條件相似、初始條件相似等。時(shí)間相似：在動(dòng)力問(wèn)題中，要求模型和真型的速度、加速度在對(duì)應(yīng)的時(shí)刻成正比，與其對(duì)應(yīng)的時(shí)間也成正比。79、簡(jiǎn)述第一相似定理？以牛頓第二定律為例題說(shuō)明？Pin-112第一相似定理：彼此相似的現(xiàn)象，單值條件相同，其相似準(zhǔn)數(shù)也相同。兩個(gè)相似現(xiàn)象中，相似常數(shù)都不是任意選取的，它們之間存在著一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系——相似指標(biāo)，如牛頓第二定律中存在公式（5-25）。如：測(cè)量模型的質(zhì)量運(yùn)動(dòng)體系加速度，根據(jù)相似常數(shù)，推算得到實(shí)際的質(zhì)量運(yùn)動(dòng)體系加速度。如：風(fēng)洞試驗(yàn)，測(cè)量相似模型受到的風(fēng)荷載作用效應(yīng)，根據(jù)相似常數(shù)，推算得到實(shí)際建筑物受到的風(fēng)荷載作用效應(yīng)。80、常用相似模型采用的材料種類有哪些，舉例說(shuō)明？P123-125相似模型材料種類：彈性模型材料、強(qiáng)度模型材料。彈性模型材料，如金屬材料、有機(jī)玻璃、塑料、石膏等。強(qiáng)度模型材料，如水泥砂漿、微?；炷?、環(huán)氧微?；炷?、模型鋼筋（盤(pán)狀細(xì)鋼筋、鍍鋅鐵絲）、模型砌塊等。81、何時(shí)采用彈性模型？P124對(duì)彈性模型的性能要求？彈性模型材料的種類？P123-124彈性模型：主要用于研究原型在彈性階段的應(yīng)力狀態(tài)和動(dòng)力特性。常用在鋼筋（或型鋼）混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程，用以驗(yàn)證新型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法是否正確或?yàn)樵O(shè)計(jì)計(jì)算提供某些參數(shù)。結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵话闶菑椥阅Ｐ?。性能要求：模型材料性能盡可能滿足一般彈性理論的基本假定——材料勻質(zhì)、各向同性、應(yīng)力與應(yīng)變成線形關(guān)系、有固定的泊松比。不必與原型結(jié)構(gòu)的材料完全相似，