2019公路检验工程师桥梁隧道工程章节试题：荷载试验_第8页

　　(二) 判断题

　　1. 【答案】V

　　【解析】桥梁荷载试验是评定桥梁结构工作状态和实际承载力的一种常见、比较有效 和直观的试验方法。该方法通过对桥梁施加与设计荷载等效的模拟荷载，通过量测控制部位 (截面)的挠度、应力(应变)、裂缝宽度等指标，根据相关检测规程的评价指标，对桥梁结构的 实际承载力进行分析评定。

　　2. 【答案】x

　　【解析】现在桥梁荷载试验中应用的测试设备大多属于电测设备。随着电子技术和 计算机技术的发展，电测仪器以其自动化程度高、量程大、精度高、响应速度快、数据处理能 力强等特点，在许多方面的应用已取代了机械式仪器。机械式仪器的特点是人工读数、分 辨力较低、动态响应慢，但其稳定性和抗干扰能力较好，因此也应用于一些长期观测以及 对稳定性要求高的静力参数测试，如不属于实桥荷载试验范畴的混凝土结构收缩徐变试 验等。 '

　　3•【答案】x

　　【解析】仪器的分辨力是指设备能检出的最小输入物理量，即仪器最小刻度值(示值) 所对应的被测量;而精度是指测量值与真值的符合程度，因此分辨力与精度不是一个概念，两 者没有必然关系。分辨力为0.001mm的千分表，其测试精度是达不到±0. 001mm的(这一点 在选用仪器时应加以注意)，原因是影响仪器精度是多方面的，像千分表除了分辨力因素外， 还有诸如非线性误差、机械式仪器回程误差、读数误差等因素。

　　4. 【答案】V

　　【解析】举例说明：百分表分辨力为0.01mm，其灵敏度是指1mm输入位移所引起百分 表指针的示值变化，即百分表的灵敏度是1〇〇小格/mm，灵敏度与分辨力互为倒数。对于同类 仪器，量程越大，灵敏度越低，如百分表的量程是千分表的10倍，但其灵敏度只有千分表的 1/10〇

　　在仪器选用时应注意量程与灵敏度(分辨力)的关系，在满足量程的前提下，应尽量选用 高灵敏仪器，当然也要考虑仪器抗干扰和稳定性等其他指标。

　　5【答案】V

　　【解析】根据振弦式应变计原理，传感器安装在结构上感知与结构相同的变形，拉应变 增量越大，则张丝的张力越大，显然张丝的振动频率(增量)也越大。

　　6【答案】x

　　【解析】精密电子水准仪是电子技术与精密光学技术相结合的新型精密水准仪，分辨 力可达0.01mm，测试精度较高。全站仪是通过测量被测对象的斜距、竖角、水平角来换算挠度的，受限于测试方法和诸多难以避免的误差因素(如测距精度、测角精度、照准精度、读数精 度、系统误差等)，即便是高精度全站仪(如0. 5s级)对于绝对位移只有几毫米的中-小跨径 的挠度测量，仍存在较大的相对误差。全站仪的优势是测距远和便于进行空间变位测量等，因 此一般用于大跨桥梁挠度、索塔偏位、主体结构线形等的测量。

　　7•【答案】x

　　【解析】普通钢筋混凝土结构是允许带裂缝工作的构件，荷载作用下，跨中受拉区(下 缘)因开裂不参与受力，拉应力主要由主筋承受，因此不能将应变片布置在该截面下缘受拉区 混凝土表面上。即便是加载前在该区域未发现可见裂缝(对于新桥，可能存在此类现象)，也 不能采用题述中的错误做法。原因是即使没发现裂缝，也并不代表没有微裂缝，因为肉眼的观 测能力是有限的，更何况普通钢筋混凝土新桥在较大荷载作用下，结构开裂可能性极大。试验 荷载作用下，普通钢筋混凝土筒支梁受拉区混凝土的实测应变量值(理论上为零)显著小于钢 筋应变，且离散性大。

　　此类桥梁荷载试验拉应变测点布置方法有：

　　(1) 凿开混凝土保护层,将小标距应变片布置在下缘受拉主筋上。

　　(2) 采用大标距应变计(如千分表应变计)布置在混凝土表面上，测定区段混凝土(含裂 缝)的平均应变。

　　(3) 题述的此类桥梁上缘受压区的应变测点应布置在混凝土表面上;对于全预应力和部 分预应力A类构件，由于混凝土有预压应力的作用，混凝土在试验荷载作用下一般不会开裂， 因此通常将应变测点布置在混凝土表面上。

　　8•【答案】V

　　9. 【答案】V

　　【解析】根据电阻应变片的测试原理(= /&)，应变仪灵敏系数设置错误与否，不 会影响应变片电阻值相对变化这一物理现象，即=C，据此可以对测量 值进行修正。

　　10. 【答案】V

　　【解析】根据仪器灵敏度、分辨率等基本概念，本题的表述正确。

　　11. 【答案】X

　　【解析】试验加载阶段主要包括加载试验过程和试验控制两个方面。桥梁结构的复 杂性致使试验计算工作量较大，此计算工作应提前安排并在试验准备阶段完成，并有专人 复核，相关计算结果(如荷载作用下的挠度、应变响应值等)用于现场加载的结构状态把握 和判定。

　　12. 【答案】x

　　【解析】桥梁荷载试验的控制截面是根据受力最不利原则确定的，简支桥等简单结构 的控制截面凭经验即可确定，复杂桥型需通过有限元分析计算确定。等截面连续梁桥边跨最 大正弯矩截面位于距端支点0.4倍的计算跨径处附近，因此本题的陈述是错误的。需要提醒 的是，对于变截面连续梁桥，其边跨控制截面宜取边跨最大活载拉应力截面，位置更靠近梁端 一些。

　　13•【答案】x

　　【解析】桥梁荷载试验效果受温度变化等因素的影响较大，应选环境温度较稳定的气 候条件进行加载试验。

　　温度变化对荷载试验的影响主要体现在两个方面：一是拱桥等超静定结构的温度效应，会 使结构的状态随温度发生变化，也就是说由于温度变化，试验期间样品的状态是不稳定的;其 二是温度变化会使电阻应变片等传感器的实测数据产生漂移，当太阳直接照射传感器和导线 时，这种误差可能会超出有效信号的量值。因此荷载试验一般应安排在夜间进行，除温度相对 稳定外，还有外界干扰少、对交通影响小等优点。需要指出的是，即便将加载试验时间确定在 夜间，也需选取合适的时间段，如夏天在傍晚至22时左右是温度变化非常急剧的时段，也不适 合进行加载试验。

　　温度较稳定的阴天也是进行桥梁荷载试验较合适的气候条件。

　　14•【答案】V

　　【解析】根据桥梁结构的受力特点，偏载往往是更加不利的加载位置，特别是对于T 梁桥等装配式结构，偏载时结构受力比正载时明显更加不利，因为边梁的横向分布系数远大于 .中梁。

　　15. 【答案】x

　　16. 【答案】x

　　【解析】除使荷载效率满足要求以外，还须保证加载位置的合理性，像如何避免荷载 过于集中对结构造成局部损伤、如何避免下图所示加载位置不合理使非控制截面超标等问题， 都是加载设计中所必须认真对待的。

　　17. 【答案】x

　　【解析】即便是一台加载车，也可采用在影响线不同位置进行加载的方法实现分级。

　　桥梁静载试验采用分级加载制度，其主要目的有两个方面，其一是通过加载分级逐次测定 各分级荷载作用下结构的应变、挠度响应，以分析结构响应与荷载的相关性，如应变与内力呈 线性关系，则说明结构处于正常弹性工作状态;保证结构安全是荷载分级的另一个重要目的， 对于旧桥，特别是旧危桥和技术状况不明的桥梁，应增加荷载分级级数。下图所示为因荷载布 置不合理使非控制截面大幅度超标的案例。

　　18•【答案】V

　　19•【答案】V

　　【解析】不明原因的异常振动和持续异响属于异常现象，继续加载可能会导致结构损 伤，应及时暂停试验，查明原因。桥梁荷载试验中途应停止加载试验的情形包括：

　　(1) 控制测点应力(应变)达到或超过计算的控制值时

　　(2) 控制测点变位(或挠度)超过规范允许值时

　　(3) 由于加载，结构裂缝的长度、宽度急剧增加，新裂缝大量出现，缝宽超过允许值的裂缝 大量增多，对结构使用寿命造成较大的影响时

　　(4) 发生异常声响、损坏等情况时

　　(5) 桥梁表现出非线性特性或其他明显危险迹象时。

　　20.【答案】V

　　【解析】支点变形是指试验荷载作用下支点(支座)的竖向压缩变形，挠度测试结果是 这部分变形与结构真实变形的叠加，因此应加以扣除。

　　21【答案】x

　　【解析】相关规范就各类混凝土构件对荷载作用下的裂缝宽度进行严格限制，同时试 验规程还将卸载后裂缝的闭合程度作为静载试验的控制性评价指标之一(裂缝的闭合宽度不 得小于扩展宽度的2/3)，因此必须在加载期间进行裂缝观测，否则无法评价结构的抗裂性能。

　　22. 【答案】V

　　【解析】校验系数为实测弹性值(加载测值与卸载测值之差)与计算值的比值。两座完全相同的桥梁，相同荷载作用下,校验系数越小，则实测结构响应值越小，说明结构刚度相对 越大或强度储备越足。

　　23•【答案】V

　　【解析】桥静载试验中，相关规程将控制测点的校验系数大于1作为桥梁承载力不满 足要求的判定依据之一。关于校验系数的相关知识，作如下补充说明，供参考;

　　24.【答案】x

　　【解析】“结构校验系数不得超过1”的合格判据是针对控制测点的，如跨中下缘的拉 应变测点，而T梁腹板中性轴附近的应变测点为非控制测点，此处测点因应变量值较小(中性 轴处的应变理论上为零)，加上难以避免的测量误差，容易出现校验系数超过1的现象，此类 非控制性测点不能用于结构性能的判定。

　　25【笞案】x

　　【解析】相对残余为实测残余值(卸载值与初始值之差)与实测总值(加载测值与初始 值之差)之比，要求不得超过20 % ,该指标主要反映结构的弹性工作性能。

　　26. 【答案】x

　　【解析】.压电加速度传感器属于绝对式测振仪器(有时又称为惯性式或附着式)，只需 将传感器牢固地安装在被测物上即可。

　　27. 【答案】V

　　【解析】高灵敏的磁电式测振传感器的可用频率为0.5 ~50Hz,特殊设计的此类传感 器的下限频率可达〇.2Hz左右，是桥梁动载试验较理想的测振传感器。但限于惯性式测振传 感器的转换原理，此类设备的下限頻率永远达不到〇Hz,也就是无法测量静态信号或缓变 信号。

　　对于振动频率较低的大跨径桥梁，应特别注意传感器的频率下限是否能满足要求。

　　28•【答案】x

　　【解析】测振传感器将被测信号转换为电量，通过调理放大后输出模拟电压，A/D

　　(模/数)转换板对该模拟信号进行采集和量化，将模拟信号转换为计算机能够识别的数字信 号(离散的时间序列)。A/ D转换板主要完成以下两个功能：

　　(1) 采样:按照一定的时间间隔(进行采样，采样频率通常用/s表示，采样频率越高， 单位时间采集的数据量也越多。桥梁结构的振动属超低频振动，信号用于时域波形分析时，采 样频率一般取200 ~500Hz;对于用于频域分析的信号采集，满足采样定律即可。

　　(2) 量化:将模拟电压信号的幅值转换为以二进制表示的数字信号。

　　29•【答案】x

　　【解析】在线采集时低通滤波器滤除的高频信号在物理上已经消除，事后无法恢复。关于滤波器的知识，作如下补充说明，供有兴趣的读者参考：

　　滤波器是动态信号预处理的重要工具，本领域中常用的是低通和带通滤波器，主要用于噪 声抑制和特定频率成分提取。

　　需要提醒的是，滤波器分在线硬件滤波和事后数字滤波，数字滤波后的信号可另存文件， 不会影响原始信号，因此不一定非要采用现场在线硬件滤波的方法，以免参数设置不当造成有 用信号的永久丢失。

　　结合下图所示的低通滤波器幅频特性，说明其工作原理。可将滤波器看成为一个筒单的 乘法器，输入信号乘上滤波器幅频曲线上的竖标即为滤波后的信号，下图中如将截止频率乂 设为30Hz，则0 ~20Hz的低频信号可以通过(竖标为常量，等于1 )，高于50Hz的高频信号全 部滤除(竖标为零)，而20 ~50Hz范围内的信号被不同程度地抑制。低通滤波器的作用就是 让低频有用信号通过，高频无用或干扰信号被抑制或消除。滤波器灵敏度有变化的区间 (20 ~50Hz)越窄，曲线斜率越大，则选频特性越好，使用效果也越好。

　　30•【答案】V

　　31•【答案】V

　　32.【答案】x

　　33•【答案】V

　　34.【答案】x

　　【解析】自由振动法是对结构施加一瞬态激振力，荷载作用时间很短，结构起振后没 有外荷载作用，结构处于自由振动状态。能使桥梁产生自由振动的方法很多，如撞击、跳车、跑 车余振、突然释放等，如图1、图2所示。

　　35•【答案】x

　　【解析】电测仪器往往会存在50Hz的电源工频干扰,根据题述现象，50112的频率成分 很大的可能为工频干扰，况且30m简支梁桥的一阶自振频率是远远小于50Hz的，大概为5Hz。 频谱分析法识别结构自振频率宜参照理论计算结果，并结合实际情况加以综合判别。

　　36•【答案】V

　　【解析】结构自振频率与刚度在统计规律上存在相关性，是一个大致成正比的关系 [D二(/实测/乂十算)2 = K实测/X计算，式中,/为频率，式为结构刚度]，据此可根据实测自振频率对结 构刚度作比较分析。比如，质量块一弹簧组成的振动系统，其自振频率为/。=

　　为弹簧刚度、/n是振动系统的质量)，振动系统的质量m不变时，频率值越大，则弹簧刚度 越大。

　　37•【答案】V

　　38.【答案】V