中南大學結(jié)構(gòu)試驗報告材料

1、文案大全結(jié)構(gòu)實驗報告班級土木X班專業(yè)XXXXXX學號xxxxxxxxxxs姓名XXXX中南大學土木工程學院TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 實驗一電阻應變片的粘貼及防潮技術(shù)2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 實驗二靜態(tài)電阻應變儀單點接橋練習4 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 實驗三簡支鋼桁架梁靜載試驗9實驗鋼筋混凝土簡支梁靜載試驗14實驗五測定結(jié)構(gòu)動力特性與動力反應21實驗六鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測27實驗一電阻應變片

2、的粘貼及防潮技術(shù)1了解應變片選取的原則及質(zhì)量鑒別方法；2掌握應變片的粘貼技術(shù)。二儀器和設備1電阻應變片（型號：3mmx2mm;靈敏系數(shù)：2.08）、連接端子、連接導線；2惠斯登電橋、放大鏡、高阻表；3萬能試驗機、靜態(tài)電阻應變儀、螺絲刀；4打磨機、砂布、鉛筆；5丙酮（或無水酒精）、藥棉、鑷子；6剝線鉗、剪刀、白膠布、絕緣膠布；502膠水（或環(huán)氧樹脂）、塑料膜；直尺、游標卡尺。三、試驗步驟1劃線定位：在鋼片上選定應變片位置劃出十字線，且深度適中。2砂紙打磨鋼片表面，使其符合光潔度要求。3清潔表面：用棉紗沾丙酮清潔打磨位置表面，清潔后不可用手指觸碰。4對正調(diào)整：用透明膠帶將應變片與鋼片位置臨時固定，

3、移動膠帶使其到達正確位置。5涂膠粘貼：在應變片反面滴一滴膠水，拇指按壓擠出多余膠水。6粘貼接件：將應變片接線拉起至根部，在緊連應變片的下部用膠水粘接一片連接片。7焊接引線：將應變片引線焊接在接線片上，焊點要求光滑牢固。8焊接導線：把連接應變儀的導線焊接在接線片上，并用絕緣膠帶固定在鋼片上。9檢驗：用高阻表檢驗連接好的應變片電阻值。劃線定位打磨清洗四1J1.J現(xiàn)場圖粘貼按壓焊接引線焊接導線電阻檢驗五、心得體會通過這次試驗我知道了電阻應變片是根據(jù)電阻應變效應作成的傳感器。在發(fā)生機械變形時，電阻應變片的電阻會發(fā)生變化。使用時，用粘合劑將應變計貼在被測試件表面上，試件變形時，應變計的敏感柵與試件一同變

4、形，使其電阻發(fā)生變化，在有測量電路將電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓或電流的變化。這次試驗是一個細活兒，從打磨到粘貼到焊接，一步都馬虎不得。在我們小組的共同努力下，我們快速準確的完成了應變片的粘貼與連接，獲得了朱志輝老師的肯定與表揚，同時我們也深刻認識到了課堂之外動手操作能力的重要性。試驗二靜態(tài)電阻應變儀單點接橋練習試驗1了解電阻應變片、電阻應變儀、百分表的構(gòu)造。2.通過等強度梁的加載實驗，掌握電阻應變片、電阻應變儀、百分表的使用方法及相應的數(shù)據(jù)處理方法。二、儀器和設備1.dh3818靜態(tài)電阻應變儀一臺；2等強度梁一套（附砝碼3個）（梁板弾性模量E二2.00 x105MPa）;3應變片：工作片6枚（豎向R1

5、,R2,R3,R4;橫向R5,R6）,溫度片1枚（R7）；4螺絲刀一把。三、試驗內(nèi)容1記錄等強度梁的截面尺寸如圖1；2打開電源檢查K值。K值=2.080,符合。如圖2;3根據(jù)1/4橋電路將應變片連接好，應變清零，當數(shù)據(jù)全部清零后，開始加砝碼，從1kg開始，逐漸加到3kg，記錄應變數(shù)值，重復測量3次，接線方式如圖3；圖34根據(jù)半橋電路將應變片連接好，然后應變清零，當數(shù)據(jù)全部清零，開始加砝碼，從1kg開始，逐漸加到3kg，記錄應變數(shù)值，重復測量3次，接線方式如圖4;圖45根據(jù)全橋電路將應變片連接好，然后應變清零，當數(shù)據(jù)全部清零后，開始加砝碼，從1kg開始，逐漸加到3kg，記錄應變數(shù)值，重復測量3次

6、，接線方式如圖5；、理論值分析表1等強度梁的截面尺寸尺寸l(mm)b(mm)h(mm)30042.765.472理論6FxEbh2x106=70五、試驗結(jié)果表2應變測量記錄表荷載(kg)測次1/4橋工作片互為補償半橋工作片互為補償全橋工作片互為補償+皿-皿+憾-皿+憾-皿1172731411432872882717114214228629037172145143287292平均71.372142.6142.6286.6290.02114214528928857667621401442862865745803141143288288577584平均141144287.7287.3575.7580

7、3121121643243286287222082174324348688773208215431431864875平均209216431.7432.3864.7874.7表3實驗結(jié)果與理論值的比較荷載（kg）測次1/4橋溫度片補償半橋工作片互為補償全橋工作片互為補償+皿-皿+憾-皿+憾-皿1理論值7070140140280280實測值71.372142.6142.6286.6290.0誤差（）1.92.91.91.92.33.52理論值140140280280560560實測值141144287.7287.3575.7580誤差（）0.72.82.72.62.83.53理論值21021042

8、0420840840實測值209216431.7432.3864.7874.7誤差（）0.52.82.72.92.94.1六、實驗誤差分析（）應變測量的分析：以應變值的數(shù)據(jù)分析，基本上呈線性增長，說明實驗結(jié)果可靠。數(shù)據(jù)都是成倍增加的，如圖6。應變測量值(二)以1/4橋工作片和半橋工作片互為補償為例，實際值測量都比理論值小。如圖7，圖8所示。原因可能是：1測量時砝碼的位置放的不好，造成了重量的不勻稱，重心位置偏差。2可能實驗室儀器設備較久，長導線的電阻過大，實驗室的溫度略低都會造成影響。1/4橋?qū)嶒炛蹬c理論值比較荷載(kg)+實測值-理論值半橋?qū)崪y值與理論值比較(kg)B8試驗三簡支鋼桁梁靜載試

9、驗性表座、電子秤及荷重傳感器。三、試驗方案圖1簡支鋼桁梁1了解結(jié)構(gòu)靜載試驗的一般方法及步驟。2、掌握dh3818靜態(tài)電阻應變儀和百分表的使用和操作。3、熟悉靜載試驗數(shù)據(jù)的整理及試驗報告的編寫方法。二儀器及設備1、試件：簡支鋼桁梁，如圖1所示。2、電阻應變片技術(shù)指標：阻值R=120Q，型號Lxa=5mmx3mm，靈敏系數(shù)K=2.08。3、加載設備：千斤頂、反力架、分載梁、支座。4、觀測儀器：靜態(tài)電阻應變儀、百分表及磁簡支鋼桁梁靜載試驗的布置如圖2所示：簡支鋼桁梁由兩片桁架聯(lián)結(jié)而成，跨度4m，每片桁架的上、下弦桿采用等邊角鋼2L40 x4，斜桿為2L25x3，垂桿為L40 x4。沿跨度方向在每片桁

10、架的下弦布五個位移測點在每片桁架的1-1、2-2、3-3、4-4、5-5、6-6桿件中截面處均按角點法布設應變測點（見圖3）。因試件并非實際工程中的結(jié)構(gòu)件，故無荷載標準值。假定試件在正常使用狀O詡O：出牛申處F百分表恥：二C：Lr,態(tài)的工作荷載P二試件1#圖2試驗布置立面示意圖20kN（不含自重效應），試驗時加荷級差取P=20%xP,每級荷載下的荷載持續(xù)作用時間t=10分鐘上，正式試驗前應先預載一次。預載值為一個加載級差。-E1廣-J1Li丫X4117V斗J圖3應變片布置示意圖試驗步驟1、通過結(jié)構(gòu)力學求解器可求得單位荷載作用下單片桁架的桿件內(nèi)力如圖3，圖114+O圖4Np作用下單片桁架的桿件內(nèi)

11、力圖5N作用下單片桁架的桿件內(nèi)力2、計算出各級荷載下控制點的理論應變值及位移值，見表1。表1控制參數(shù)理論值P(kN)控制點_48121620桿件截面應變卩*(1皿=1x10-6)1-1(5-5)-23.90-47.80-71.70-95.60-119.502-2(4-4)000003-3(6-6)+23.60+47.19+70.79+94.38+117.98桁梁撓度f(mm)下弦中點0.2290.4590.6880.9171.146備注1、角鋼彈模：E=2.06x105N/mm2面積：AL40 x4=3.086cm2AL25x3=1.432cm2vNNL2、下弦中點撓度計算公式：f=工(mm)

12、LEA23、桁梁就位，安裝并調(diào)試儀器儀表。4、加AP荷載作預載，測取讀數(shù)。檢查儀器、儀表，桁梁及加裝置等是否能正常工作，如發(fā)現(xiàn)問題，應及時排除。儀器儀表調(diào)零（或初讀數(shù)）。正式分級加載并讀取應變和百分表的數(shù)據(jù)，記錄于表2、表3。滿載讀取數(shù)據(jù)后分二級卸載。五、實驗結(jié)果的整理與分析百分表讀數(shù)記錄表單位：山農(nóng)2-3PTkN)rr74si1216201*立常AUpjtXjLw6加6lI6u2*Ai47/1淘聯(lián)3dte3一診_1-fg-kf4%7-邊筋細片卻1A、岡4呻/Q1原始記錄如圖7、標準實用標準實用文案大全4文案大全圖8應變讀數(shù)原始記錄表2應變讀數(shù)記錄表(單位：茁)P(kN)截面編號0481216

13、201-1（5-5）0-25-47-69-89-1111&0-14-30-44-60-75乙8C0-2-13-29-43-5880-66-128-154-198-2412-2（4-4）48000000180+2+9+11+12+15乙8O0+21+37+44+54+6280-20-32-44-54-623-3（6-6）480+22+44+68+90+113180+22+45+67+90+113乙8O0+21+47+74+100+12780+18+36+55+74+91表3百分表讀數(shù)記錄表（單位：mm）P（kN）表號立0481216201#支座A6.9706.5686.3886.2646.160

14、6.0842#5.1984.5754.1713.7843.4573.1653#彳7.8337.1996.7256.3115.9195.5544#3147.0536.5586.2025.8805.6025.3415#支座B4.8314.6094.4984.4104.3704.3502、分解各級試驗荷載下的界面內(nèi)力，見表4。表4截面應變分解（單位：茁）截面目0481216201-1(5-5)上中0-19.5-38.5-56.5-74.5-938下中0-34-70.5-91.5-120.5-149.58N0-26.75-54.5-74-97.5-121.258Mx0+7.25+16+17.5+23+

15、28.252-2(4-4)8上中0+1+4.5+5.5+6+7.58下中0+0.5+2.50008N0+0.75+3.5+2.75+3+3.758Mx0+0.25+1+2.75+3+3.753-3(6-6)8上中0+22+44.5+67.5+90+113下中0+19.5+41.5+64.5+87+109N0+20.75+43+66+88.5+111MX0+1.25+1.5+1.5+1.5+2備注（近似計算）+=-4,=T4,N=上中下中上中2下中2Mx23修正后的撓度值，見表5。表5修正后的撓度值（單位：mm）部一P(kN)048121620表號、位1#支座A000000-0.266-0.50

16、7-0.779-1.018-1.2482#003333-0.322-0.650-0.958-1.278-1.5953#005555-0.228-0.455-0.680-0.902-1.1294#0088785#支座B0000004繪制“荷載-應變”曲線，見圖9。-1501251007550250-25-50-75-100-125-2-2(4-4)3-3(6-6)荷載(kN)圖9荷載-應變曲線5、繪制“荷載-撓度”曲線，見圖10。(昌)鰹霍荷載(kN)支座A-L/4L/23L/4支座B圖10荷載-撓度曲線6、繪制各級荷載作用下桁梁的整體撓度曲線，見圖11。0I-0.2-0.4-0.6昌-0.8鰹

17、_1黑-1-2-1.4-1.6-4kN8kN12kN-16kN長度(10)-1.B圖11桁梁的整體撓度曲線7、計算校驗系數(shù)。表6截面計算校驗系數(shù)表項目截面048121620應變校驗1-1（5-5）j（計算）N0-23.90-47.80-71.70-95.60-119.50s（實測）N0-26.75-54.5-74-97.5-121.25j耳二一NNsN/0.8930.8770.9690.9810.986應變校驗2-2（4-4）j（計算）000000Ns（實測）0+0.75+3.5+2.75+3+3.75Nj葉二一N-NsN/00000應變校驗3-3（6-6）j（計算）N0+23.60+47.1

18、9+70.79+94.38+117.98s（實測）0+20.75+43+66+88.5+111Nj葉二一N-NsN/1.1371.0971.0731.0661.063剛度校驗fs（計算）丁00.2290.4590.6880.9171.1462fj（實測）/20-0.3220-0.6505-0.9585-1.2785-1.595511f=%2/0.7110.7060.7180.7170.7188數(shù)據(jù)對比分析。（1）由表4和圖9可看出，應變隨著荷載的增加而呈線性增長。（2）由表5和圖10可看出，撓度隨著荷載的增加而呈線性增長。（3）由表5和圖10可看出，跨中撓度最大，L/4處次之，3L/4處略小于

19、L/4處。（4）由圖11可以看出，桁梁的整體撓度曲線基本符合理論結(jié)果，但左右兩半桁架撓度并不完全對稱，此與理論（對稱結(jié)構(gòu)受對稱荷載撓度對稱）不符。（5）由表6可以看出，應變試驗結(jié)果與理論值較接近，但撓度的試驗結(jié)果與理論值偏差較大，校驗系數(shù)最小達0.706，與理論計算結(jié)果相差近30%。9誤差分析。（1）實驗結(jié)果與理論結(jié)果有偏差，主要因為理論值是在假設支座和節(jié)點鉸接，不抗彎的基礎上計算的，而試驗時的支座和節(jié)點不可能制作成絕對鉸接，支座已生銹,從而鋼桁梁的桿件并非單純的受壓或受拉，而是可能同時存在彎矩或扭轉(zhuǎn)。（2）儀器自身存在測量誤差，另外還有讀數(shù)時存在誤差。（3）試驗所用鋼桁架有一片是舊的，有一片

20、是新的，故可能會導致實驗結(jié)果出現(xiàn)偏差。試驗四鋼筋混凝土簡支梁靜載試驗試驗目1學習編制結(jié)構(gòu)靜載試驗計劃。2、對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在正常使用荷載作用下的承載性能有一個實際的認識。3熟悉對試驗數(shù)據(jù)進行總結(jié)和分析，并對結(jié)構(gòu)性能進行評定。二試驗梁基本情況1設計依據(jù)鋼筋混凝土設計規(guī)范(GB50010-2010)2、試驗梁基本尺寸梁全長L二1.7m;計算跨度l0二1.6m;梁截面型式：矩形；梁截面尺寸：梁寬bx梁高h二100mmx180mmo3設計荷載使用狀態(tài)短期荷載設計值Qs=910kNm;承載力設計荷載值Q=15kN-mu4、材料650AB/*%4、11&125AB154mm26mm一550mm-560

21、mm一550mm-1.6m1.7mB-B截面A-A截面圖1試驗梁配筋圖鋼筋采用HRB235鋼筋；混凝土強度等級C20。受拉主筋凈保護層厚度c=20mm，配筋見圖1。三、試驗內(nèi)容和步驟1、用鋼筋參數(shù)測定儀確定主筋位置，見圖1；2、粘貼應變片；分載梁（1）受拉主鋼筋上的測O1#6#5#二4#3#2#5#1#弋Lo/42#Lo/4O3#L0/404#Lo/4有應變片7、8、試驗梁立面圖（圖a）應變測點布置（圖b）梁底面1#（4片應變片）變儀通道11、12、13,見圖2b和圖3；圖3應變片布置情況（2）混凝土應變測點有應變片1、2、3、4、5、6、1a、1b、1c,對應著通道1、2、3、4、5、6、8

22、9、10，見圖4;注：要求分析截面應變分布及確定中性軸位置。（3）校核性測點（用千分表測混凝土表面應變）；3、梁安裝就位，試驗梁安裝方式，見圖2a，確定試驗荷載圖式，見圖4,采用二集中力，四分點，等效荷載，修正系數(shù)為0.91；圖4加載圖式4、焊接應變片的連接導線，并接入應變儀（注意編號）；5、撓度測點選擇及布置，見圖2a，安裝百分表、千分表和振弦應變計；6、傳感器標定；7、應變儀調(diào)試。8預載；在正式實驗前對結(jié)構(gòu)進行預加載，荷載量不宜超過開裂荷載值得70%，其目的是：使試驗結(jié)構(gòu)的各支點進入正常工作狀態(tài)；檢查加荷設備工作是否正常，加荷裝置是否安全可靠；檢查測試儀表是否都已進入正常工作狀態(tài)；使試驗人

23、員熟悉自己擔任的任務，掌握調(diào)表、讀數(shù)等操作技術(shù)，保證采集的數(shù)據(jù)準確無誤。在本次試驗中由于缺乏經(jīng)驗，在測力儀無讀數(shù)的情況下盲目加載，導致試驗梁被壓裂，無法進行彈性階段的試驗。9、正式試驗，荷載分級；荷載分級的目的，一方面為控制加荷速度，另一方面是為便于觀察結(jié)構(gòu)變形情況，為讀取各種試驗數(shù)據(jù)提供所必須的時間；試驗荷載一般按20%左右為一級，即按五級左右進行加載；本次試驗中基本采用3kN的加荷等級差；分兩級卸載。10、確定實測開裂荷載及裂縫觀測，見圖5。圖5裂縫觀測、試驗資料整理與分析1、應變量測結(jié)果整理，原始應變數(shù)據(jù)記錄如圖6；圖6應變原始數(shù)據(jù)記錄2、撓度量測結(jié)果整理(含支座沉降影響的修正、跨中點加

24、載圖式影響的修正)，原始數(shù)據(jù)截圖，見附錄，原始數(shù)據(jù)記錄見圖7；構(gòu)件的撓度是指構(gòu)件本身的絕對撓度。由于試驗時收到支座沉降、構(gòu)件自重和加荷設備、加荷圖式及預應力反w5.4-翊-01-fl.L如如樸姑-SJjmrLJipd-tft4-c.rt-j.T啊禪一皿-0.一叫2-0甘+c;5-/I:i圖釘嚴-2-tp.y-35婦-旳-40屮仆扭-Q-畀一TJ拱的影響，欲得到構(gòu)件受荷后的真實實測撓度，應對所測撓度值進行修正。修正圖7撓度原始記錄后的撓度計算公式為：a0-(a0+ac)屮sqg式中：ao消除支座沉降后的跨中撓度實測值;qac構(gòu)件自重和加載設備重產(chǎn)生的跨中撓度值;gMac=gaogMbbFac=G

25、aogMbbM構(gòu)件自重和加荷設備自重產(chǎn)生的跨中彎矩值；gMb、a0從外加試驗荷載開始至構(gòu)件出現(xiàn)裂縫前一級荷載的加載值產(chǎn)bb生的跨中彎矩值和跨中撓度實測值；用等效集中荷載代替均布荷載時的加荷圖式修正系數(shù)，本試驗取用0.91。由于儀表初讀數(shù)是在試件和試驗裝置安裝后讀取加載后量測的撓度值中未包括自重引起的撓度，因此在構(gòu)件撓度值中應加上構(gòu)件自重和設備自重產(chǎn)生的撓度a；，ag的值可近似認為構(gòu)件在開裂前處于彈性工作階段，彎矩撓度為線性關(guān)系，如圖8圖8自重撓度計算本次試驗中未能成功測得開裂前的階段，無法對撓度值進行自重撓度修正。3繪制試驗曲線；由于本次試驗未能成功測得彈性階段的應變和撓度，無法對撓度進行完全

26、修正，故撓度曲線無法繪出。（1）各級荷載作用下梁的整體撓度曲線（2）測點的荷載撓度曲線（3）測點的荷載一一應變曲線由于本次試驗只記錄了梁開裂后的應變值和撓度值，且其中有些應變片已斷掉，故選取觀察第12通道（即跨中鋼筋）的應變與荷載的關(guān)系，見圖9。逛荷載（kN）十組號1南）組號2北）圖9開裂后跨中鋼筋應變（*-8）與荷載的關(guān)系曲線（4）梁跨中截面應變圖選取2（北）2-6號應變片所測得的在4kN到28kN荷載下跨中截面的應變值分析，繪圖如圖10。-4kK-1M1能NY-IJlzrit72kN251-.N圖10開裂后梁跨中截面應變圖（5）梁裂縫分布圖試驗未能成功觀測到裂縫的發(fā)展過程，故無法繪出裂縫分

27、布圖。五、試驗結(jié)果分析1、由于缺乏試驗經(jīng)驗，在測力儀無讀數(shù)你的情況下盲目加載，將梁壓開裂，未能記錄下梁彈性階段的應變和撓度，故后續(xù)對于撓度的修正和繪圖分析都不能進行，這是本次試驗失敗之處，需吸取教訓。2、試驗過程中，測量到荷載43kN后，測力儀突然無讀數(shù)，在未記錄應變和撓度值的情況下繼續(xù)試驗，以裂縫寬度達1.5mm判斷其極限荷載為54kN。2、通過分析圖9，可看出梁開裂后應變隨荷載呈線性遞增關(guān)系。3、通過分析圖10，可看出梁開裂后隨荷載增加，中性軸基本不變，偏向于鋼筋側(cè)，應變基本呈線性遞增。躲，寸-m闇地鰹呂M081-1刪、虹幅伺tf“e卜申笑(B9I-I)ftnsOBStiiil，寸-7-s

28、&sssnsmsss標準實用文案大全圖1加速度傳感器5、DH3817電阻應變儀三、試驗方案設計1、試驗對象為工字型簡支鋼梁（16a）,裝置簡圖見圖2。鋼梁長7m,電動葫蘆自重180kg。圖2實驗裝置簡圖2、制定加載方案（1）確定鋼梁計算跨度（2）自由振動的激勵方法及激勵設備（3）確定鋼梁不同計算跨度下移動荷載加載系統(tǒng)及加載值的大小3、制定觀測方案（1）確定觀測項目（2）確定測點位置（3）確定觀測用的儀器設備、試驗步驟及數(shù)據(jù)計算1、將三個加速度傳感器分別布置于梁的四分點處（1表示1/4梁處，2表示梁跨中，3表示3/4梁處），并將其接入通道，將采集的信號輸入計算機。2、將應變式位移計按半橋接法接入

29、DH3817電阻應變儀，將應變儀與計算機連接。3、開啟應變儀及計算機，啟動采樣控制軟件進行相關(guān)參數(shù)設置及平衡、清零操作。4移動荷載作用下位移計及應變片布置情況見圖3，啟動電動葫蘆（掛50kg砝碼），記錄移動荷載作用下的振動曲線如圖4，計算梁及電圖3移動荷載作用下示意圖動葫蘆（掛50kg砝碼）系統(tǒng)的動力系XiS.5QX:8.33V-11.79比8駝V：1.1SS料；3.44|冥:g豹X匸訕Y:1.17S數(shù)見表1。圖4移動荷載作用下的振動曲線表1動力放大因數(shù)計算表時征滅飛甘析阿罰i：,：-.ii-：.111齊呷i2014-12-2215:42:32y(mm)di1.7891.7891.7631.7

30、631.882y(mm)si1.4621.4951.4821.4711.531i1.2241.1971.1901.1991.229所以動力因數(shù)1f卩二1.208。5ii=15、將電動葫蘆（掛50kg砝碼）移動到梁中部，突卸荷載記錄梁及電動葫蘆系統(tǒng)的自由振動曲線，或突加荷載記錄梁及電動葫蘆系統(tǒng)（掛50kg砝碼）的自由振動曲線，見圖5,試驗數(shù)據(jù)記錄于表2，計算衰減系數(shù)見表3。試蜒名；鴻試試驗號：3爭特委托苦干特舟乳擻is采樣時間二LHTs15:40:33Zni4-：12-ZZ測點.戲目泊總丙SM：4.0毎頁：314點SF:L2BBZdt:7.ei25n=野折玄數(shù)起點上3.945313：y.9fiu

31、93!FSSSjFtKi誦數(shù)光拯We:240ts：7.SI25SUT15:40:40.E圖5自由振動曲線表2自由振動試驗數(shù)據(jù)表No.時間時間差1(m/ss)2(m/ss)3(m/ss)16.79687500.598580.70850.4013626.906250.1093750.466320.505890.104637.0156250.1093750.373920.577650.4897347.10937593.75m0.427780.685330.4319657.20312593.75m0.412630.502030.3053167.3203130.1171880.335220.378180

32、.2311677.41406393.75m0.288420.475750.3206487.5156250.1015630.277150.377280.2166497.6171880.1015630.236820.316360.20979107.718750.1015630.13480.259750.17295117.812593.75m0.16440.196720.12328由周期T二(tt)/10=0.1016s，頻率f二1/t=9.843Hz,111，得：1na耳=ln110Ta11表3衰減系數(shù)計算表1(m/ss)2(m/ss)3(m/ss)a10.598580.70850.40136a1

33、10.16440.196720.12328耳i1.27241.26171.1622i=1所以耳=1.2321=61.842rad/s阻尼比:=/=1.2321/61.842=0.01996、用脈動法測量結(jié)構(gòu)的固有頻率，將地面不規(guī)則運動（見圖6）作為激勵作用于結(jié)構(gòu)上，記錄脈動曲線并進行自譜分析如圖7，試驗數(shù)據(jù)記錄于表4。信號示液和采樣亦TK戸M試驗宕:測試試蜒號I；亡：當市那啟也：卑:J蘋1數(shù)據(jù)采徉時間:L：J14丄_：I：nn采樣總埶一試驗合:測試試醞號爾特糞托若干特沮柔Ar:丁門AF:5DHzSB;L2aHz匚t:”.Jllbns幵始條件一目由隨機采樣一結(jié)車漲件-斗匸=迪形光標N.:小十:I

34、I.I：7!=?圖6地面不規(guī)則運動XlD-3m/Sr)1J十料.1fllIJiini.:i-:A=1.336E-Ii|*r*|iI5IP152025M35啦I:!-T-nt:.-I-FT=即：1：酉線宇數(shù):512抑命：矩形遛I:r:線,性平均I:J.-.：J.:j._f；!-2單峰值憎光標:A=4-734E-5Ii*iII11I11*式艷均I卡平圖7脈動法自譜分析表4脈動法試驗數(shù)據(jù)記錄表No.頻率(Hz)頻率差(Hz)(m/ss)2(m/ss)3(m/ss)112.87503.593E-44.585E-42.79E-4216.3753.52.093E-42.993E-41.830E-4326.

35、375101.336E-44.734E-52.767E-5可知，第一階頻率為12.875Hz,第二階頻率為16.375Hz,第三階頻率為26.375Hz。五、試驗結(jié)果對比與分析1、從上面數(shù)據(jù)計算結(jié)果可以看出，用自由振動方法測得的結(jié)構(gòu)固有頻率為9.843Hz，而由脈動法測得的結(jié)構(gòu)固有頻率為12.875Hz，相差3.032Hz，可能由于試驗測得的自由振動波形未能很好的體現(xiàn)其衰減特征,另外數(shù)據(jù)點的選取也可能不太合理。2、測得動力放大系數(shù)為1.2081,可見動荷載作用下的撓度比靜荷載增大20%左右。3、自由振動中傳感器1和3（即梁的1/4處和3/4處）所測得的加速度值并不完全對稱相等，推測其原因可能是

36、加速度傳感器的安裝位置不精準或儀器設備自身的誤差等。4、脈動法所測波形經(jīng)過自譜分析后可以看出四分點處的頻譜基本一致，測到了三階頻率，1處峰值最高，為基頻。實驗六鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測實驗1、了解混凝土超聲儀、回彈儀、鋼筋位置測定儀的使用方法；2、了解超聲回彈綜合法檢測混凝土強度的要求；3、掌握回彈法及超聲回彈綜合法檢測混凝土強度的基本原理，熟悉鋼筋位置和保護層厚度的測定方法；4掌握超聲法測缺陷的基本原理。二試件、實驗儀器設備和試劑1、試件鋼筋混凝土塊基本情況：截面：矩形；尺寸:Lxbxh=1500mmx500mmx500mm;粗骨料：卵石;泵送混凝土強度等級：C25。圖1DJHT225W-09

37、回彈儀2、實驗儀器設備(1)DJUS-05非金屬超聲波儀；(2)DJHT225W-09回彈儀，見圖1；(3)DJGW-2A鋼筋位置測定儀;(4)卷尺、直尺。3、試劑1%酒精酚酞試液。三、基本原理1、回彈法檢測混凝土強度的基本原理回彈法的基本原理是使回彈儀的彈擊拉簧驅(qū)動儀器內(nèi)的彈擊重錘，通過中心導桿，彈擊混凝土的表面，并測得重錘反彈的距離X,以反彈距離與彈簧初始長度L之比為回彈值R，由它與混凝土強度的相關(guān)關(guān)系來推定混凝土強度。2超聲回彈綜合法檢測混凝土強度的原理超聲法和回彈法都是民混凝土材料的應力應變行為與強度的關(guān)系為依據(jù)的。超聲波在混凝土材料中的傳播速度反映了材料的彈性性質(zhì)。由于超聲波穿透被檢

38、測的材料，因此它反映了混凝土內(nèi)部構(gòu)造的有關(guān)信息?；貜椃ǖ幕貜椫捣从沉嘶炷恋膹椥孕再|(zhì)，同時在一定程度上也反映了混凝土的塑性性質(zhì)，但它只能確切反映混凝土表層約3cm左右厚度的狀態(tài)。當采用超聲和回彈綜合法時，它既能反映混凝土的彈性，又能反映混凝土的塑性；既能反映混凝土的表層狀態(tài)，以能反映混凝土的內(nèi)部構(gòu)造。這樣由表及里，較為確切地反映混凝土的強度。3、超聲波檢測混凝土缺陷的基本原理超聲波檢測混凝土裂縫的基本原理采用低頻超聲波檢測儀，測量超聲脈沖的縱波在結(jié)構(gòu)混凝土中的傳播速度，接收波形信號的振幅和頻率等聲學參數(shù)的相對變化，來判定混凝土的缺陷。超聲檢測混凝土內(nèi)部的不密實區(qū)域或空洞基本原理根據(jù)各測點的聲時

39、(或聲速)、波幅或頻率值的相對變化，確定異常測點的坐標位置，從而判定缺陷的范圍。4、混凝土內(nèi)部鋼筋位置檢測的原理鋼筋測試儀利用電磁感應原理進行檢測?；炷潦菐醮判缘牟牧?，而結(jié)構(gòu)內(nèi)配置的鋼筋是帶有強磁性的。混凝土中原來是均勻磁場，當配置鋼筋后，就會使磁力線集中于沿鋼筋的方向。檢測時，鋼筋測試儀的探頭接觸結(jié)構(gòu)混凝土表面，探頭中的線圈通過交流電，線圈周圍就產(chǎn)生交流磁場。該磁場中由于有鋼筋存在，線圈中產(chǎn)生感應電壓。該感應電壓的變化值是鋼筋與探頭的距離和鋼筋直徑的函數(shù)。鋼筋愈靠近探頭、鋼筋直徑愈大時，感應強度變化也愈大。實驗方法（一）檢測混凝土強度1、回彈法（1）測區(qū)、測點布置測區(qū)布置在構(gòu)件混凝土澆注

40、的側(cè)面，兩側(cè)對稱布置，均勻分布，尺寸為200mmx200mm,見圖2。避開鋼筋密集區(qū)和預埋件。測試面應清潔、平整、干燥。每一測區(qū)的兩個相對測試面各彈擊8點（每一測區(qū)16個回彈測點），則點在測區(qū)范圍內(nèi)宜均勻分布，相鄰兩測點的間距不小于20mm。測點距構(gòu)件邊緣的距離不小于30mm，同一測點只允許彈擊一次。（2）測試方法將回彈儀的彈擊桿水平方向頂住混凝土的表面，輕壓儀器，吏按鈕松開，彈擊桿徐徐伸出，并使掛鉤掛上彈擊錘。使回彈儀對砼表面緩慢均勻施壓，待彈擊錘脫鉤，沖擊彈擊桿后，讀回彈值，則讀至1。逐漸對回彈儀減壓，使彈擊桿自機殼內(nèi)伸出，掛鉤掛上彈擊錘，待下一次使用。圖2回彈測試每一測區(qū)記取16個回彈值

41、。用沖擊鉆鉆取直徑約15mm的孑L洞，深度大于混凝土的碳化深度，除盡孑L洞中的粉末和碎屑。用濃度為1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊緣處，用游標卡尺測量未變色的垂直距離，測量3次，取其平均值。每次讀數(shù)精確至0.5mm。2、超聲回彈綜合法(1)準備工作混凝土內(nèi)部鋼筋位置檢測-f布置測區(qū)：清理待測構(gòu)件的兩個對稱表面，測區(qū)間距及玄面積、測區(qū)的要求同回彈法。布置好各測區(qū)的3個超聲對測點二(見圖3),收、發(fā)探頭應在同一軸線。，并量取距離。注意：1回彈測點2超聲測點每對測點的連線盡量不要與附近的鋼筋軸線平行。圖3超聲回彈綜合法測強測點布置測區(qū)應避開鋼筋密集區(qū)和預埋鐵件。檢測部位(測點)不平或有粉刷層時要進

42、行打磨清除處理，以保證換能器與測試面耦合良好?；貜棞y試開機用儀器專配的連接電纜分別將發(fā)射換能器和接收換能器與主機的發(fā)射接口和“接收1”接口相連。打開主機電源，在操作系統(tǒng)界面中雙擊DJUS05超聲儀（即采集系統(tǒng)）圖標，進入測試主界面。圖4超聲回彈法測量強度（二）檢測裂縫深度（淺裂縫）（1）準備工作布置不跨縫測線：在被測裂縫附近（同一混凝土上），選擇質(zhì)量較好、無裂縫的區(qū)域，布置測線L。以兩個換能器內(nèi)邊緣間距（）分別等于100、150、200、250、300mm布置發(fā)射點和接收點。布置跨縫測線：選擇裂縫明顯，且裂縫兩側(cè)各有不小于300mm平坦無缺陷的區(qū)域，垂直于裂縫布置跨縫測線Lf,以裂縫處為中點，

43、以兩個換能器內(nèi)邊緣TOC o 1-5 h z間距（）分別等于100、150、200、250、為300mm布置發(fā)射點和接收點。見圖M一八一八廳才I二幾JJ八、IIJXK、。/y/a HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 5。1/hc注意事項：、/_被測裂縫中不得有積水或泥漿。圖5超聲波測淺裂縫深度測線盡量不要與混凝土中的主鋼筋平行。測點接觸面不平或有粉刷層時要進行打磨清除處理。（2）開機用儀器專配的連接電纜分別將發(fā)射換能器和接收換能器與主機的發(fā)射接口和“接收1”接口相連。打開主機電源，在操作系統(tǒng)界面中雙擊DJUS05超聲儀（即采集系統(tǒng)）圖標，進入測試

44、主界面。0590陽6&.旳W銘r圖6裂縫測量及輸出數(shù)據(jù)五、資料整理（測區(qū)數(shù)少于10個的單個構(gòu)件）（一）回彈資料整理1、回彈值計算（1）計算測區(qū)平均回彈值表1測試結(jié)果測次12345678數(shù)值3542395046424438測次910111213141516數(shù)值4037424439334344從測區(qū)16個回彈值中，剔除3個最大值和3個最小值，然后將余下的10個回彈值按下列公式計算：丈0RR=一=42+39+42+38+40+42+44+39+43+44=往冷(5m10101)式中：Rm測區(qū)平均回彈值，計算至0.1勺一第i個測點的回彈值。注：當回彈儀測試位置非水平方向時、測試面為澆注方向的頂面或底面

45、時，測得的回彈值應修正。當檢測時回彈儀為非水平狀態(tài)且測試面為非混凝土的澆筑側(cè)面時，應先進行角度修正，再進行澆筑面修正。rdi(2)測區(qū)的平均碳化深度值的計算(5-2)式中：d測區(qū)的平均碳化深度值(mm),計算至0.5mm;md第i次測量的碳化深度值(mm);in測區(qū)的碳化深度值測量次數(shù)。2、計算測區(qū)混凝土強度換算(1)普通混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件根據(jù)第i個測區(qū)平均回彈值Rm及平均碳化深度值dm，查由回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程(JGJ/T23-2011)附錄A可得該測區(qū)混凝土強度換算值fcU,i。（2）泵送混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件根據(jù)第i個測區(qū)平均回彈值Rm及平均碳化深度值J，由式（5-3）計算。fc=0

46、.034488Ri-94oo10-(o.oi73dm)=0.034488x41.3i.94oox10o=47.59MPacu,i(5-3)注：測區(qū)數(shù)為10個及以上時應計算平均值及標準差。3、確定混凝土強度推定值cu,e=47.59MPa(5-5)(5-6)=112.6卩s式中：v測區(qū)聲速值，（km/）;(5-4)式中：fcU,min構(gòu)件中最小的測區(qū)混凝土強度換算。（二）超聲回彈綜合法1、計算測區(qū)聲速測區(qū)聲速按下列公式計算l/5oov=%=4.44km/s4112.6m-+1+12超聲測距，（mm）；t測區(qū)平均聲時值，（M）；mt、t、t分別為測區(qū)中3個測點的聲速值，（M）。123注：當在混凝土澆筑頂面或底面測試時，測區(qū)聲