結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)課件

2.1概述(試驗(yàn)過程)(一)建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)規(guī)劃與設(shè)計(jì):試驗(yàn)任務(wù)分析,試件設(shè)計(jì),試驗(yàn)裝置與加載方案設(shè)計(jì),觀測方案設(shè)計(jì),試驗(yàn)中止條件和安全措施1.建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃是組織工作的需要2.建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)特點(diǎn)的要求（1）建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)沒有固定的模式。（2）建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)耗資較大。（3）建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)周期長。3.建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃關(guān)系到試驗(yàn)的成敗4.建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)組織計(jì)劃是體現(xiàn)技術(shù)水平和管理水平的窗口

第2章結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理(二)試驗(yàn)技術(shù)裝備:試件制作,預(yù)埋傳感器元件,安裝試驗(yàn)裝置及試件,安裝測量元件,調(diào)試標(biāo)定儀器設(shè)備,相關(guān)材料性能測試等(三)試驗(yàn)實(shí)施過程:紀(jì)錄試件初始狀態(tài),采集并紀(jì)錄試驗(yàn)數(shù)據(jù),觀測并紀(jì)錄試件特征反應(yīng)(裂縫,破壞形態(tài),聲音,熱特征,環(huán)境特征和其他信息)(四)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與總結(jié):整理試驗(yàn)結(jié)果,判斷異常數(shù)據(jù),繪制試驗(yàn)曲線圖表,分析試驗(yàn)誤差,分析并總結(jié)試驗(yàn)現(xiàn)象.2.2結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則1.真實(shí)模擬結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境和結(jié)構(gòu)所受到的荷載(主要是計(jì)算簡圖和邊界條件的模擬)2.消除次要因數(shù)的影響(試驗(yàn)?zāi)康牟煌?影響因數(shù)不同,抓住主要矛盾,大系統(tǒng)測不準(zhǔn))3.將結(jié)構(gòu)反應(yīng)視為隨機(jī)變量4.合理選擇試驗(yàn)參數(shù)(與試驗(yàn)加載系統(tǒng),試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的具體性能)5.統(tǒng)一測試方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(鑒定性用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),研究性用約定)6.降低試驗(yàn)成本和提高試驗(yàn)效率2.3測試技術(shù)基本原理1.傳桿器:一中轉(zhuǎn)換器件,把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)換為可以觀測\紀(jì)錄并加以利用的信號(hào).2.測量:確定試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)量值而進(jìn)行的過程.方式是比較3直接測量:無須經(jīng)過函數(shù)關(guān)系的計(jì)算,直接通過測量儀器得到被測量值(直尺,百分表)4.間接測量:在直接測量的基礎(chǔ)上,根據(jù)已知的函數(shù)關(guān)系,通過計(jì)算被測量值5.標(biāo)定:采用已知的標(biāo)準(zhǔn)物理量校正儀器或測量系統(tǒng)的過程6.測量單位計(jì)量標(biāo)準(zhǔn):我國國際單位M,,kg,s,A,K,cd,mol7.現(xiàn)代測量的特點(diǎn)：電測法，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用３.1靜載試驗(yàn)加載設(shè)備1.試驗(yàn)荷載的作用方式必須使被試驗(yàn)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)期的內(nèi)力和變形2.加載設(shè)備產(chǎn)生的荷載應(yīng)能夠以足夠的精度進(jìn)行控制和測量3.加載設(shè)備和裝置不應(yīng)參與結(jié)構(gòu)工作，不改變結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的受力狀態(tài)4.加載設(shè)備本身應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度

第3章結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)３.2靜載試驗(yàn)的加載設(shè)備一、重力加載系統(tǒng)1.重力直接加載圖３.１用重物作均勻加載1.重物2.試件3.支座4.支墩?qǐng)D３.２用吊籃－重物作集中加載圖３.３用水作均勻加載的試驗(yàn)裝置

1.水2.防水布3.斜撐4.試件注明：已建或新建橋梁的多加載試驗(yàn)大都采用載重汽車作為重物加載。圖３.４杠桿加載裝置2杠桿加載法注明：需要一個(gè)錨固點(diǎn)承受向上的反力?！菊f明】重物加載：在建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)和檢驗(yàn)中是最經(jīng)常使用的加載方法之一，是使用容重較大的又容易獲得的物質(zhì)對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件施加荷載的方法。重物加載的優(yōu)點(diǎn)是：

1.適于長時(shí)期的建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，并能保持荷載值的穩(wěn)定；

2.荷載重物容易獲取，加載方法簡單方便，經(jīng)濟(jì)可靠。圖３.５單、雙向作用液壓加載器圖

1.端蓋2.進(jìn)油出油口3.油封裝置4.活塞桿

5.活塞6.工作油缸7.固定環(huán)二、液壓荷載系統(tǒng)1、液壓加載器（P20～P21）2、液壓千斤頂（P21～P23）手動(dòng)液壓千斤頂：（P23圖3-11）無需電源，適合現(xiàn)場結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)。扁式液壓千斤頂：砌體結(jié)構(gòu)現(xiàn)場試驗(yàn)（P23圖3-12）

主要用于混凝土、石材等建材產(chǎn)品及其它材料的抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)。

采用液壓加荷、電子測力；具有數(shù)字顯示試驗(yàn)力及加荷速度，最大試驗(yàn)力保持等功能。該機(jī)還可配置計(jì)算機(jī)，可進(jìn)行數(shù)字采集、處理，也可直接將試驗(yàn)結(jié)果打印和存儲(chǔ)。圖３.６電液式壓力試驗(yàn)機(jī)3、液壓試驗(yàn)機(jī)（P23）圖３.７電液伺服液壓系統(tǒng)的基本閉環(huán)回路

1.指令信號(hào)2.調(diào)整放大系統(tǒng)3.油源4.伺服閥

5.加載器6.傳感器7.反饋系統(tǒng)4、電液伺服液壓試驗(yàn)系統(tǒng)（P24～P25）它是動(dòng)載試驗(yàn)的主要加載設(shè)備之一，也常常用于靜載試驗(yàn)。與常規(guī)液壓加載設(shè)備的區(qū)別見P24倒數(shù)第四行?！菊f明】液壓加載液壓加載在建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中是理想的加載方法之一，它不但可以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)物施加靜荷載，也可施加動(dòng)荷載。液壓加載的原理清晰，加載設(shè)備操作簡單方便、安全可靠，能產(chǎn)生較大的荷載，而且荷載容易控制準(zhǔn)確穩(wěn)定，并能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同步加載，是目前建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)應(yīng)用最廣技術(shù)先進(jìn)的加載方法之一。三、機(jī)械力荷載1、卷揚(yáng)機(jī)、絞車加載P=φ·n·K·p圖３.８拉力測力裝置布置圖2、螺旋千斤頂加載3、螺旋、彈簧加載4、倒鏈【說明】機(jī)械式加載機(jī)械式加載方法就是利用簡單的機(jī)械設(shè)備對(duì)結(jié)構(gòu)施加荷載，機(jī)械式加載對(duì)建筑結(jié)構(gòu)可施加集中荷載。機(jī)械式加載的優(yōu)點(diǎn)是加載機(jī)械設(shè)備簡單可靠，實(shí)現(xiàn)加載容易。四、氣壓加載圖３.９氣壓加載裝置示意圖

自上而下共有6層裝置：

1.螺母2.壓梁3.拼合木板4.氣囊5.試件6.試驗(yàn)支座1.氣壓加載適合對(duì)板殼結(jié)構(gòu)施加均布荷載。2.加載方式：

正壓加載：空氣壓縮機(jī)對(duì)氣囊充氣

（見上一頁圖2.11）

負(fù)壓加載：

真空泵抽出結(jié)構(gòu)或構(gòu)件與試驗(yàn)臺(tái)座之間形成的氣密空間的空氣

（見P27圖3-20）

2.2試驗(yàn)裝置的支座設(shè)計(jì)一、試件支承裝置包括：支座與支墩

圖３.１０鉸支座的形式和構(gòu)造1.必須保證結(jié)構(gòu)在支座處能自由轉(zhuǎn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)在支座處能正確地傳遞力。2.鉸支座處的上下墊板要有一定剛度。墊板厚度d可按下式計(jì)算：3.滾軸強(qiáng)度的要求。并按下式進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算

表1.1滾軸直徑選用表

4.試驗(yàn)裝置1.荷載2.荷載傳感器3.墊塊4.墊塊5.支墩6.承載臺(tái)7.試件8.墊塊9.支座10.墊塊11.分配梁圖３.1１受彎構(gòu)件試驗(yàn)裝置示意圖圖2.14受壓構(gòu)件試驗(yàn)裝置示意圖

1.荷載2.墊塊3.荷載傳感器4.支座5.試件6.承載臺(tái)【說明】1．支座：支座的工作狀況是支座與試驗(yàn)結(jié)構(gòu)表面接觸支承著試驗(yàn)結(jié)構(gòu)，支座的反力作用于試驗(yàn)結(jié)構(gòu)，支座本身由支墩支承。2．支墩：支墩與地面接觸，是支座的支承裝置。試驗(yàn)室使用鋼制或鋼筋混凝土制的支墩，支墩可以自由移動(dòng)。現(xiàn)場進(jìn)行結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時(shí)使用的支墩由磚塊砌筑或由混凝土澆注而成，這些支墩往往是一次性使用，所以它們的結(jié)構(gòu)是簡易的。支墩保證抗壓強(qiáng)度和穩(wěn)定要求。圖３.1３分配梁設(shè)置示意圖二、分配梁圖３.1４豎向分配梁示意圖

1.試驗(yàn)?zāi)Ｐ?.支撐架3.調(diào)節(jié)系統(tǒng)4.分配梁圖３.1５荷載架示意圖

a)1.橫梁2.千斤頂3.地腳螺栓

b)1.三角架2.千斤頂3.壓梁

c)1.試件2.伺服千斤頂3.地腳螺栓三、荷載架(P31)

1.豎向荷載架；2.水平荷載架；3.反力墻圖３.1６抗彎大梁臺(tái)座的荷載試驗(yàn)裝置四、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)座(P30)1.抗彎大梁式臺(tái)座和空間桁架式臺(tái)座圖３.1７空間桁架式臺(tái)座2.地面試驗(yàn)臺(tái)座圖３.１８兩種板式試驗(yàn)臺(tái)圖３.１９箱式試驗(yàn)臺(tái)座示意圖

1.實(shí)驗(yàn)試件2.荷載架3.千斤頂4.液壓操作臺(tái)5.臺(tái)座孔圖３.2０現(xiàn)場試驗(yàn)加荷方案圖

1.實(shí)驗(yàn)試件2.荷載架3.平衡重4.鋪板5.橫梁五、現(xiàn)場試驗(yàn)的荷載裝置六、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對(duì)試件設(shè)計(jì)的構(gòu)造要求圖2.23試件設(shè)計(jì)時(shí)考慮加荷需要的構(gòu)造措施【思考題】

1.下列（D

）不屬于科學(xué)研究性試驗(yàn)。A．驗(yàn)證結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的假定B．為制訂設(shè)計(jì)規(guī)范提供依據(jù)C．為發(fā)展和推廣新結(jié)構(gòu)、新材料與新工藝提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)D．服役結(jié)構(gòu)的可靠性鑒定2.下列（E）不屬于長期荷載試驗(yàn)。A混凝土的徐變B預(yù)應(yīng)力鋼筋的松弛C混凝土的碳化D鋼筋的銹蝕E混凝土試塊150*150*150抗壓試驗(yàn)3.結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中用分配梁傳遞荷載的下列裝置中，不正確的是（）4.（ ）不僅可以對(duì)建筑物施加靜力荷栽，也可以施加動(dòng)力荷栽。

A．重物加載B．機(jī)械式加載

C．氣壓加載D．液壓加載5.下列各種試驗(yàn)方法中，屬于靜力試驗(yàn)的是。（）A循環(huán)加載B彈簧和螺旋千斤頂機(jī)械加載C用慣性力激振加載

D地震模擬振動(dòng)臺(tái)加載6.結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中用分配梁傳遞荷載的下列裝置中，不正確的是（）7.氣壓加載對(duì)建筑結(jié)構(gòu)可施加均布荷載和集中荷載。（ ）8.下列哪種不是重力加載法的加載設(shè)備?(

)

A.砝碼

B.

杠桿

C.

水箱

D.

卷揚(yáng)機(jī)9.機(jī)械式加載對(duì)建筑結(jié)構(gòu)可施加均布荷載。（

）10.動(dòng)力試驗(yàn)也稱為結(jié)構(gòu)靜力單調(diào)加載試驗(yàn)，是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中數(shù)量最大、最常見的基本試驗(yàn)。（

）11.按試驗(yàn)?zāi)康目蓪⒔Y(jié)構(gòu)試驗(yàn)分為

性試驗(yàn)和

性試驗(yàn)。

12.水可作為對(duì)建筑結(jié)構(gòu)施加的

。

13．重物加載的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？14．荷載支承裝置應(yīng)滿足哪些條件？15．支墩的作用是什么？選擇或設(shè)計(jì)支墩應(yīng)考慮哪些因素？16．給出某種支承裝置的反力圖示?！静糠执鸢浮?/p>

13.重物加載的優(yōu)點(diǎn)是：(1)適于長時(shí)期的建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，并能保持荷載值的穩(wěn)定；(2)荷載重物容易獲取，加載方法簡單方便，經(jīng)濟(jì)可靠。重物加載的缺點(diǎn)是：由于重物荷載的體積龐大，在進(jìn)行建筑構(gòu)破壞性實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)采取盡安全保護(hù)等措施，保證試驗(yàn)的安全。14.荷載支承裝置必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，才能勝任工作保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。荷載支承裝置分為豎向荷載支承裝置和水平荷載支承裝置。

15.支墩與地面接觸，是支座的支承裝置。試驗(yàn)室使用鋼制或鋼筋混凝土制的支墩，支墩可以自由移動(dòng)?，F(xiàn)場進(jìn)行結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時(shí)使用的支墩由磚塊砌筑或由混凝土澆注而成，這些支墩往往是一次性使用，所以它們的結(jié)構(gòu)是簡易的。支墩的上表面應(yīng)預(yù)埋鋼板。支墩自身應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和較大的剛度，支墩的底面積要保證在試驗(yàn)過程中不產(chǎn)生過量的不均勻沉降。2.3應(yīng)變測試技術(shù)一、電阻應(yīng)變片的工作原理

利用電阻應(yīng)變片作為傳感元件，將應(yīng)變片貼在被測物體上，會(huì)隨被測物體的變形而拉長或收縮，從而改變電阻值，反映被測物體應(yīng)變的大小。圖2.24金屬絲電阻應(yīng)變計(jì)組成

待測非電量ε

電阻變化△R

應(yīng)變值ε①感受應(yīng)變：ε

△R②測量△R：應(yīng)變儀將應(yīng)變片的△R→△U或△I，惠斯頓電橋；放大器；輸出應(yīng)變值。

圖2.25金屬絲的電阻應(yīng)變?cè)?/p>

1.受力前的金屬絲2.受力后的金屬絲應(yīng)變片的敏感柵工作面積：應(yīng)變片敏感柵長寬之積S=L*b。

L-柵長標(biāo)距

b-柵寬注意：盡量選用L大、b小的應(yīng)變片。二.應(yīng)變片的規(guī)格——幾何參數(shù)圖2.26電阻應(yīng)變片構(gòu)造示意圖

1.引出線2.電阻線3.覆蓋層4.基底層三、電阻應(yīng)變片的構(gòu)造電阻應(yīng)變片的主要技術(shù)指標(biāo)如下；⑴電阻值R（Ω）；⑵標(biāo)距；⑶靈敏系數(shù)K。1.應(yīng)變片電阻值：指應(yīng)變片在未安裝、不受外力、室溫條件下的電阻值。單片阻值：單個(gè)應(yīng)變片的標(biāo)定電阻值。標(biāo)準(zhǔn)名義阻值：人為規(guī)定的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，為一定值，如120Ω、240Ω。一般應(yīng)變儀是按120Ω應(yīng)變片要求設(shè)計(jì)的。平均名義阻值：一批應(yīng)變片抽樣標(biāo)定，電阻值取平均、求公差。如120±0.5%或120±0.6Ω。2.靈敏系數(shù)：單向受力狀態(tài)下，敏感柵縱向中心線與應(yīng)力方向平行時(shí)，應(yīng)變片電阻值的相對(duì)變化與沿其縱向的應(yīng)變之比值

電阻絲端頭橫向變形，電阻應(yīng)變片的實(shí)際靈敏度K≤K0。實(shí)際工作中一般采用標(biāo)定的方法確定應(yīng)變片的靈敏度。靈敏系數(shù)K值與敏感柵的材料和構(gòu)造有關(guān)，由生產(chǎn)廠家標(biāo)定給出。常用應(yīng)變片的K值為1.7—3.6之間。由上式可知，只要測出敏感柵的電阻變化率即可確定構(gòu)件的應(yīng)變。【例題】等強(qiáng)度梁靜態(tài)應(yīng)變測試采用等強(qiáng)度鋼梁，鋼梁的μ=0.285，L=150mm,室溫、單向受力狀態(tài)，應(yīng)變片絲柵方向與最大主應(yīng)變方向一致，采用砝碼在梁一端施加作用力P=0.1KN，測得撓度為1.5mm，實(shí)測量得電阻由120Ω變?yōu)?20.12Ω，求得應(yīng)變片的實(shí)際靈敏度K。梁高h(yuǎn)=5mm

梁長L=150mmP⑴△R/R:△R/R=（120.12-120）/120=0.001⑵ε:σ=Eε=Mh/2I①

f=ML2/3EI②①/②:ε=hf/L2=0.0005⑶K:K=△R/R/ε=2.0圖2.27幾種電阻應(yīng)變片

1，2，3，7，9.箔式電阻應(yīng)變片4.半導(dǎo)體應(yīng)變片

5.絲繞式電阻應(yīng)變片6.短接式電阻應(yīng)變片8.焊接電阻應(yīng)變片四、電阻應(yīng)變片的種類1.金屬類①金屬絲式應(yīng)變片:絲繞式、短接式Φ0.01-0.03mm，響應(yīng)時(shí)間為10-7s，散熱效果差，許用電流低。圓角線柵，橫向效應(yīng)大；直角線柵，制作復(fù)雜。②箔式應(yīng)變片:3-10μm厚的康銅或其它合金膜，光刻印刷。目前主要使用的一種傳感器。橫向效應(yīng)小，散熱好于絲式。③薄膜式應(yīng)變片：800℃厚度≤0.1μm的金屬薄膜，真空電鍍制造，用于高溫等特殊條件2.半導(dǎo)體式應(yīng)變片（壓阻效應(yīng)）:半導(dǎo)體材料，根據(jù)壓阻效應(yīng)制成。靈敏系數(shù)高，K>100，可直接用萬用表測應(yīng)變響應(yīng)時(shí)間僅有10-11s

熱穩(wěn)性能差；大應(yīng)變時(shí)，非線形較大，多用于測量500以下的小應(yīng)變。3.應(yīng)變花：在一個(gè)基底上有幾個(gè)按一定角度排列的敏感柵的應(yīng)變片。測量主應(yīng)力方向未知條件下平面應(yīng)力狀態(tài)。自補(bǔ)償應(yīng)變片：用于高低溫和溫差大的條件

五、應(yīng)變片的選用與應(yīng)變片粘結(jié)工藝

【應(yīng)變片選用】

工作環(huán)境：溫度保證、地下工程中防潮特性好被測物材料性質(zhì):彈模高,基長小;粗晶粒巖石混凝土選用基長長按被測試件受力狀態(tài)和應(yīng)變性質(zhì)：應(yīng)變花變化大選用基長小，變化小選用基長按測量精度：標(biāo)距、電阻值、靈敏度【應(yīng)變片粘結(jié)工藝】應(yīng)變片檢查：外觀檢查、電阻值檢查表面處理：刮刀除銹、砂布打磨、脫脂棉擦洗、吹風(fēng)機(jī)烘干貼片與固化：畫線、涂膠、用玻璃紙壓、調(diào)整、補(bǔ)膠粘貼質(zhì)量檢查：外觀檢查、電阻值檢查、絕緣電阻檢查、連接電阻應(yīng)變儀檢查連接導(dǎo)線：導(dǎo)線固定、導(dǎo)線焊接防潮處理：凡士林、石蠟等六、電阻應(yīng)變儀測量應(yīng)變應(yīng)變儀工作原理構(gòu)件的應(yīng)變值一般均很小，當(dāng)材料處于彈性階段時(shí)應(yīng)變約為10-6—10-2，故應(yīng)變片的電阻變化率很小,需用專門儀器進(jìn)行測量,測量應(yīng)變片的電阻變化率并能自動(dòng)轉(zhuǎn)化為應(yīng)變的儀器稱為電阻應(yīng)變儀。其基本測量電路為惠斯登電橋,如下圖所示。圖2.28惠斯登電橋

電橋的四個(gè)臂電阻分別為R1、R2、R3和R4，在A、C端接電源,B、D端為輸出端。惠斯登電橋的特點(diǎn)是：當(dāng)它的橋臂上的四個(gè)電阻滿足關(guān)系時(shí)，其輸出端的輸出電壓為零,此時(shí),稱為“電橋平衡”。如果電橋在接上電阻R1、R2、R3和R4時(shí)處于平衡狀態(tài),那么當(dāng)上述電阻改變了△R1，△R2，△R3和△R4時(shí)，電橋就有可能不平衡，其輸出端將有電壓輸出。當(dāng)電阻改變量與阻值相比很小時(shí)，輸出的電壓與電阻的改變量的關(guān)系為：

U--供橋電壓

實(shí)驗(yàn)時(shí)通常將粘貼在構(gòu)件上的四個(gè)相同規(guī)格的應(yīng)變片作為橋臂上的四個(gè)電阻，如下圖所示。當(dāng)試件受力時(shí)，上述應(yīng)變片感受到的應(yīng)變分別為ε1，ε2，ε3和ε4，相應(yīng)的電阻改變量分別為△R1，△R2，△R3和△R4，代入得電橋的輸出電壓力：應(yīng)變儀的輸出結(jié)果（應(yīng)變讀數(shù)）為：

這種接線法稱為全橋接線法

這個(gè)關(guān)系可用“鄰臂相減，對(duì)臂相加”概括。這叫做電橋的加減特性。有時(shí)只在電橋的AB和BC端接應(yīng)變片，而在AD和DC端接應(yīng)變儀內(nèi)部的兩個(gè)阻值相等的標(biāo)準(zhǔn)電阻，見下圖。因R內(nèi)不受構(gòu)件變形的影響，則這種接線法稱為半橋接線法2.橋路組成的類別（a）等臂橋路（b）1/4電橋橋路（c）半橋橋路（d）全橋橋路半橋接法：兩個(gè)應(yīng)變片作電橋的相鄰臂，另兩臂用應(yīng)變儀電橋盒中精密無感電阻。全橋接法：電橋四個(gè)臂均由應(yīng)變片構(gòu)成。消除導(dǎo)線電阻的影響，提高靈敏度3.溫度補(bǔ)償技術(shù)因環(huán)境溫度變化引起的虛假應(yīng)變。Eg,電阻絲的電阻溫度變化;

應(yīng)變片與試件膨脹系數(shù)的不同造成的誤差。

【方法】溫度補(bǔ)償：補(bǔ)償塊補(bǔ)償法；工作片補(bǔ)償法（1）拉彎—工作片補(bǔ)償和補(bǔ)償塊補(bǔ)償【問題】當(dāng)單純補(bǔ)償片所用的補(bǔ)償板和待測材料不同時(shí)，產(chǎn)生的虛假應(yīng)變值εf為多大？（2）拉彎—丁字片補(bǔ)償圖2.28測量拉力的另一種方法4.各種應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力應(yīng)變測量（1）單向應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力應(yīng)變測量①半橋四片補(bǔ)償塊補(bǔ)償法測拉壓②全橋四片測拉壓【問題】

1、上述四片應(yīng)變片在接橋時(shí)，可以隨意互換嗎？

2、可以采用半橋接法嗎？③全橋四片補(bǔ)償片測拉壓R3R2R4（2）主應(yīng)力方向已知的平面應(yīng)力測量σ2ε1ε2ε3ε4（3）主應(yīng)力方向未知的平面應(yīng)力測量應(yīng)變花貼片，查表【思考題】1.簡述電阻應(yīng)變片的測試原理2.說明金屬電阻應(yīng)變片的組成和種類。電阻應(yīng)變片有哪些主要特性參數(shù)？3.說明電阻應(yīng)變式力學(xué)量傳感器的基本原理？并簡要指導(dǎo)其靜態(tài)靈敏度系數(shù)。4.下列哪個(gè)不是電阻應(yīng)變計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)(

)。A.頻率響應(yīng)

B.

電阻值

C.

標(biāo)距

D.

靈敏度系數(shù)5.電阻應(yīng)變計(jì)中金屬絲的靈敏系數(shù)，表示單位應(yīng)變引起應(yīng)變計(jì)的相對(duì)電阻變化。靈敏系數(shù)

____，單位應(yīng)變引起的電阻變化也___。

6.貼電阻片處的應(yīng)變?yōu)?500με，電阻片的靈敏系數(shù)K＝2．0，在這個(gè)電阻片上應(yīng)產(chǎn)生的電阻變化率應(yīng)是下列哪一個(gè)？()A．0．2％B．0．4％C．0．1％D．0．3％7.在現(xiàn)場進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)變測量時(shí)，為了確保試驗(yàn)的可靠性常常使用（）橋路。

A.半橋測量 B．全橋測量

C．半橋測量D.全橋測量8.當(dāng)惠斯頓電橋橋臂上的電阻全部是應(yīng)變片,且應(yīng)變片的靈敏系數(shù)全部相等,此時(shí)稱之為半橋測量。（

）10.電阻應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)K

指的是()。A.應(yīng)變片電阻值的大小B.單位應(yīng)變引起的應(yīng)變片相對(duì)電阻值變化

C.應(yīng)變片金屬絲的截面積的相對(duì)變化

D.應(yīng)變片金屬絲電阻值的相對(duì)變化

電阻應(yīng)變片在工作時(shí)下列哪種參數(shù)不發(fā)生變化()。

A.電阻B.金屬絲長度

C.金屬絲截面積D.金屬絲重量【部分答案】1.電阻應(yīng)變片的工作原理是基于金屬的應(yīng)變效應(yīng)。金屬絲的電阻隨著它所受的機(jī)械變形(拉伸或壓縮)的大小而發(fā)生相應(yīng)的變化的現(xiàn)象稱為金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)。原理：因?yàn)榻饘俳z的電阻與材料的電阻率及其幾何尺才(長度和截面積有關(guān)，而金屬絲在承受機(jī)械變形的過程中，這三者都要發(fā)生變化，因而引起金屬絲的電阻變化。2.①由四部分組成：敏感柵、基底、蓋層、粘結(jié)劑、引線。分類：（1）絲式應(yīng)變片：回線式應(yīng)變片；短接式應(yīng)變片（2）箔式應(yīng)變片（3）薄膜應(yīng)變片（4）半導(dǎo)體應(yīng)變片②其主要特性參數(shù)：靈敏系數(shù)、橫向效應(yīng)、機(jī)械滯后、零漂及蠕變、溫度效應(yīng)、應(yīng)變極限、疲勞壽命、絕緣電阻、最大工作電流、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。3.通過彈性敏感元件轉(zhuǎn)換作用，將位移、力、力矩、加速度、壓力等參數(shù)轉(zhuǎn)換為應(yīng)變因此可以將應(yīng)變片由測量應(yīng)變擴(kuò)展到測量上述參數(shù)，從而形成各種電阻應(yīng)變式傳感器。2.4靜載試驗(yàn)的量測儀器一、

試驗(yàn)儀器儀表的主要技術(shù)性能指標(biāo)(P40~41)

⑴刻度值：⑵量程：超載、工作頻率范圍⑶靈敏度⑷分辨率：能測量的最小變化量零點(diǎn)和90%滿量程⑸線性度

⑹穩(wěn)定性(漂移)：穩(wěn)定度：時(shí)間上的穩(wěn)定性表示方法：δs＝1.3mV/8h；δs＝0.3ε/d環(huán)境影響：βu＝0.02mA/10%；βr＝0.3Ω/℃

二.結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對(duì)儀器設(shè)備的使用要求(P41～42)三、位移量測儀表(P42)：線位移傳感器圖2.29幾種常用位移傳感器構(gòu)造原理圖

1.測桿2.外殼3.彈簧4.電阻應(yīng)變片5.電阻絲6.線圈7.電纜圖2.30傾角傳感器示意圖

1.長水準(zhǔn)管2.水準(zhǔn)泡3.讀數(shù)盤4.測微輪5.試件

6.圓水準(zhǔn)器7.電阻應(yīng)變片8.質(zhì)量塊四、轉(zhuǎn)角量測儀表(P46)：傾角傳感器圖2.31幾種測力計(jì)及傳感器五、力量測儀器(P47)：測力傳感器六、裂縫量測儀器(P48)圖2.32應(yīng)變片或?qū)щ娖崮び^測裂縫示意圖電阻突變點(diǎn)：放大鏡觀測法、荷載—撓度曲線法、連續(xù)布置應(yīng)變計(jì)法放大鏡、顯微鏡、應(yīng)變漆、應(yīng)變片【思考題】1.下列哪種儀器不能測量應(yīng)變?()A.電阻應(yīng)變儀 B.手持應(yīng)變儀

C.位移計(jì) D.讀數(shù)顯微鏡2.結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)時(shí)，安裝在結(jié)構(gòu)上的儀表，要求剛度小，不影響被測結(jié)構(gòu)的工作性能。

()3.結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)加載分級(jí)是為了便于觀察變形與荷載的關(guān)系。()4.一般情況下，選用儀器的量程可以與被測值的最大值相同。()5.在滿足靜載試驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯?，測點(diǎn)宜少不宜多。()

6.為觀測裂縫而連續(xù)布置的應(yīng)變測量儀器在裂縫出現(xiàn)時(shí)，跨裂縫的儀器的讀數(shù)將有較大的躍變，而相鄰測點(diǎn)儀器的應(yīng)變讀數(shù)一般會(huì)()。

A.變大B.變小

C.不變D.不確定7、試列舉測試儀器的靜態(tài)特性技術(shù)指標(biāo)。（至少5個(gè)）8、（）測量方法適用于持久的應(yīng)變測量，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，可適用于非常惡劣的應(yīng)變測試環(huán)境，測量結(jié)構(gòu)混凝土表面應(yīng)變具有足夠的精度。

A．電阻應(yīng)變B．手持式應(yīng)變儀

9、（）測量方法的主要特點(diǎn)是：測試靈敏度高，標(biāo)距小、滯后小和在復(fù)雜的環(huán)境中也可完成應(yīng)變測量。

A．電阻應(yīng)變B．手持式應(yīng)變儀10.鋼筋混凝土梁受集中荷載作用，按下圖各截面的測點(diǎn)布置，哪一組應(yīng)變測點(diǎn)可測得截面上Mmax產(chǎn)生的正應(yīng)力及其分布規(guī)律()。

A．①D．②C.③D④2.5試驗(yàn)準(zhǔn)備與實(shí)施一、荷載圖式的選擇與設(shè)計(jì)1.荷載圖式【概念】試驗(yàn)荷載在試驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的布置形式(包括荷載類型和分布情況)稱為荷載圖式；【原則】荷載圖式應(yīng)與理論計(jì)算簡圖相一致；如果無法或不便滿足，應(yīng)采用與計(jì)算簡圖等效的荷載圖式?！镜刃Ш奢d】加在試件上、使試件產(chǎn)生的內(nèi)力圖形與計(jì)算簡圖相近、控制截面的內(nèi)力值相等的荷載。2.等效荷載：圖2.33等效荷載示意二、加載程序

加載級(jí)距、加載卸載、循環(huán)次數(shù)、級(jí)間間歇時(shí)間等的有序安排。

圖2.34單調(diào)靜力荷載試驗(yàn)加載程序(P40)預(yù)載【目的】使試件接觸良好、進(jìn)入正常工作狀態(tài)，荷載荷變形關(guān)系趨于穩(wěn)定檢驗(yàn)全部試驗(yàn)裝置的可靠性；檢測量測的儀表工作是否正常；檢查現(xiàn)場組織工作和人員情況，起演習(xí)作用【要求】加載分三級(jí)進(jìn)行，每級(jí)取標(biāo)準(zhǔn)值的20%。每級(jí)間停歇10分鐘；對(duì)于混凝土?xí)r間，預(yù)載值不宜超過開裂荷載的70％。卸載分級(jí)進(jìn)行

2.標(biāo)準(zhǔn)荷載試驗(yàn)與破壞試驗(yàn)

三、試驗(yàn)加載裝置的設(shè)計(jì)

強(qiáng)度要求；剛度要求；真實(shí)性要求；簡便性要求2.6試驗(yàn)前期準(zhǔn)備(自學(xué))2.7試驗(yàn)觀測方案設(shè)計(jì)一、觀測項(xiàng)目的確定

說明外部作用荷結(jié)構(gòu)變形的相互關(guān)系?！咀冃巍糠从辰Y(jié)構(gòu)整體工作狀況、局部的工作狀況【常用參數(shù)匯總】

結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)中(表2.2)

結(jié)構(gòu)偽靜力試驗(yàn)中(表2.3)

結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)、振動(dòng)臺(tái)中(表2.4)二、測點(diǎn)的選擇與布置(P41)【原則】測點(diǎn)宜少不宜多，突出重點(diǎn)；必須有代表性；布置一定數(shù)量校核點(diǎn)；便于安全測試。三、儀器的選擇與測讀的原則(P41)【儀器的選擇】精度和量程要求、機(jī)械和電測儀器的比較、測讀時(shí)間【讀數(shù)的原則】按一定的時(shí)間間隔、恒載、記錄環(huán)境情況、及時(shí)整理數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)一下：全部測點(diǎn)讀數(shù)時(shí)間基本一致。四、測定方法表2.2表2.3表2.41.整體變形測量：板、梁、屋架等受彎構(gòu)件：最大撓度控制，消除支座沉降等誤差；柱、框架等，兩個(gè)方向布置測點(diǎn)；儀表設(shè)置在固定不動(dòng)點(diǎn)上。2.局部變形測量：控制截面的局部變形受彎構(gòu)件：彎距最大截面沿高度方向布置；軸向受力構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件、受扭構(gòu)件。3.裂縫測量【初裂縫觀測】開裂荷載：構(gòu)件出現(xiàn)第一批寬度不大于0.05mm裂縫時(shí)的荷載。內(nèi)部裂隙：光纖傳感器、聲發(fā)射、電磁輻射【裂縫寬度觀測】受彎構(gòu)件的正截面裂縫：在構(gòu)件側(cè)面受拉主筋高度處測量最大裂縫寬度；斜截面的裂縫：應(yīng)在斜裂縫與箍筋交匯處或斜裂縫與彎起鋼筋交匯處測量斜裂縫寬度。【裂縫分布圖】最大裂縫三條、裂縫的行跡、荷載、裂縫位置和展開寬度。4.承載力確定：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞：(1)在荷載不再增加的情況下，由設(shè)置在構(gòu)件受拉主筋處的應(yīng)變測點(diǎn)測出連續(xù)變化的應(yīng)變，或受拉主筋的拉應(yīng)變達(dá)到104με；(2)跨中撓度達(dá)到跨度的1/50，懸臂結(jié)構(gòu)的撓度達(dá)到懸臂長的1/25；(3)受拉主筋處的垂直裂縫寬度達(dá)到1.5mm；(4)受剪斜裂縫寬度達(dá)到1.5mm，或斜裂縫末端受壓區(qū)混凝土剪壓破壞，或沿斜截面混凝土斜壓破壞；(5)受拉主筋在端部滑脫達(dá)0.2mm，或其它錨固破壞；(6)受拉主筋拉斷；(7)受壓構(gòu)件的混凝土被壓壞。2.8靜載試驗(yàn)資料的整理與分析一、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理借助材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)的知識(shí)【撓度計(jì)算】簡支梁板：支座沉降、自重、設(shè)備重力、加載圖式懸臂構(gòu)件：支座轉(zhuǎn)角、支座沉降支座測點(diǎn)偏移、結(jié)構(gòu)徐變影響【應(yīng)力計(jì)算】應(yīng)力值、主應(yīng)力的方向【內(nèi)力計(jì)算】根據(jù)實(shí)測的應(yīng)變值計(jì)算截面內(nèi)力拉壓構(gòu)件：軸向力拉彎構(gòu)件：軸向力和彎距

二、各種曲線圖繪制選擇合適的坐標(biāo)系，使曲線在45°附近1.荷載—變形曲線：反映結(jié)構(gòu)工作的全過程及基本性質(zhì)。2.荷載—應(yīng)變曲線：反映荷載與應(yīng)變的關(guān)系及應(yīng)變與荷載增長規(guī)律。3.截面應(yīng)變圖一般選取內(nèi)力最大的控制截面繪制了解應(yīng)變沿截面高度方向的分布規(guī)律及變化過程，以及中和軸移動(dòng)情況等可用于推算受壓區(qū)和受拉區(qū)的合力值及作用位置，算出截面彎矩或軸力4.構(gòu)件裂縫及破壞圖繪制時(shí)，用坐標(biāo)紙或方格紙按比例先作一個(gè)裂縫開展面的展開圖。然后，在展開圖上描出裂縫的長短、間距，注明“分級(jí)荷載/裂縫寬度”，試件方位、編號(hào)等。【思考題】

1.請(qǐng)簡述下圖中靜力加載制度所表示的試驗(yàn)過程。2.結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中在正式加載前對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)載的目的是什么？3.對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)，在達(dá)到使用狀態(tài)短期試驗(yàn)荷載值以前，每級(jí)加載值宜大于其荷載值的()。

A.5% B.10% C.20% D.30%4.在確定結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的觀測項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)首先考慮()。

A.局部變形B.整體位移

C.應(yīng)變觀測D.裂縫觀測5.荷載圖式不能與計(jì)算簡圖不同。()6.靜載試驗(yàn)卸載時(shí)，可以按加載時(shí)的分級(jí)，也可以按2倍的加載分級(jí)進(jìn)行。()7.結(jié)構(gòu)試驗(yàn)前,應(yīng)進(jìn)行預(yù)載,以下論述()不當(dāng)。A混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)載值不可以超過開裂荷載值B預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)載值可超過開裂荷載值

C鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)載值可以加至使用荷載值D預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)載值可加至使用荷載值8．為使混凝土結(jié)構(gòu)變形得到充分發(fā)揮和達(dá)到基本穩(wěn)定,每級(jí)荷載加載后的持續(xù)時(shí)間不應(yīng)小于5分鐘。（）9.為了使所測到的位移表示測點(diǎn)相對(duì)于試驗(yàn)臺(tái)座或地面的位移，通常把傳感器支架固定在（

）

A.試件上

B.任意表面上C.絕對(duì)不動(dòng)點(diǎn)上D.試驗(yàn)臺(tái)或地面的不動(dòng)點(diǎn)上10.結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)預(yù)載時(shí)的加載值不宜超過該試件開裂試驗(yàn)荷載計(jì)算值的（

）。

A.60%

B.70%C.80%

D.90%

11.結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的試驗(yàn)加載制度是(

)

A.采用控制荷載或變形的低周反復(fù)加載

B.采用包括預(yù)加載、設(shè)計(jì)試驗(yàn)荷載和破壞荷載的一次單調(diào)加裁

C.采用正弦激振加載

D.采用模擬地面運(yùn)動(dòng)加速度地震波的激振加載12.在觀測混凝土構(gòu)件的裂縫時(shí)將測量儀交替布置在梁的受拉區(qū)段,如出現(xiàn)下列何種情形,則證明開始開裂。(

)

A.某一測點(diǎn)儀器讀數(shù)突然增大，相鄰測點(diǎn)儀器讀數(shù)也隨之增大

B.某一測點(diǎn)儀器讀數(shù)突然增大，相鄰測點(diǎn)儀器讀數(shù)可能變小

C.某一測點(diǎn)儀器讀數(shù)不變，相鄰測點(diǎn)儀器讀數(shù)突然增大

D.某一測點(diǎn)儀器讀數(shù)不變，相鄰測點(diǎn)儀器讀數(shù)突然減小

13.在梁的受彎試驗(yàn)中，若要測量跨中的撓度，至少要布置幾個(gè)測點(diǎn)(

)。

A.一個(gè)

B.

二個(gè)

C.

三個(gè)

D.

四個(gè)14.靜載試驗(yàn)的加載設(shè)備必須要有足夠的強(qiáng)度儲(chǔ)備。（）

15.計(jì)算題:在簡支梁的撓度測量中，已知支座1、支座2及梁跨截面(靠近支座1)處的位移分別是0.12mm,0.27mm和4.23mm，求該梁跨處的撓度。第3章結(jié)構(gòu)動(dòng)載試驗(yàn)3.1概述（P74自學(xué)）一、動(dòng)載檢測的應(yīng)用1.結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)價(jià)2.工業(yè)廠房機(jī)械設(shè)備振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或精密儀表和精密機(jī)床的影響3.高層結(jié)構(gòu)、高聳構(gòu)筑物、道路橋梁、堤壩的風(fēng)荷載或移動(dòng)荷載4.建筑物抗爆（見圖3.1和3.2）圖3.1三峽工程三期圍堰爆破試驗(yàn)場景

在24個(gè)深13.5米、直徑105毫米的地孔內(nèi)填充3噸炸藥，爆破方量5000方。此次是為了檢測現(xiàn)場混裝乳化炸藥車的性能和數(shù)碼雷管的網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)以及混合炸藥的裝填、聯(lián)網(wǎng)、起爆等生產(chǎn)程序的全過程,為后期圍堰爆破拆除打下基礎(chǔ)。圖3.2爆破人員在為三峽工程三期圍堰爆破試驗(yàn)進(jìn)行最后的準(zhǔn)備二、動(dòng)載試驗(yàn)的幾種情況1.結(jié)構(gòu)物在實(shí)際使用時(shí)的振動(dòng)水平（頻率、振幅）及性狀；如：動(dòng)力機(jī)械作用下廠房結(jié)構(gòu)的振動(dòng)；移動(dòng)荷載作用下橋梁的振動(dòng)；地震時(shí)建筑結(jié)構(gòu)的振動(dòng)；2.激振后，結(jié)構(gòu)或模型的振動(dòng)特性；如地震振動(dòng)臺(tái)、正弦激振、隨機(jī)自然激振3.結(jié)構(gòu)構(gòu)件的疲勞試驗(yàn)，疲勞試驗(yàn)機(jī)。注明：結(jié)構(gòu)中遇到的動(dòng)載有兩類：振動(dòng)荷載與移動(dòng)荷載。

圖3.3地震模擬器圖3.4框架結(jié)構(gòu)

3.2動(dòng)載試驗(yàn)的量測儀器一、引言（P76）二、動(dòng)態(tài)信號(hào)測試基本概念(P76~79自學(xué))三、結(jié)構(gòu)動(dòng)載試驗(yàn)中的傳感器

(P79~91自學(xué))四、動(dòng)載試驗(yàn)的加載方法與設(shè)備1.慣性沖擊力加載（1）沖擊力加載圖3.5

用張拉突卸法對(duì)結(jié)構(gòu)施加沖擊力荷載1.結(jié)構(gòu)物2.鋼拉桿3.保護(hù)索4.鋼絲繩5.絞車6.實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?.鋼絲8.滑輪9.支架10.重物11.減振墊層（2）離心力加載圖3.6機(jī)械式激振器的原理圖（3）直線位移慣性力加載圖3.7直線位移慣性力加載系統(tǒng)圖3.8電磁振動(dòng)臺(tái)組成系統(tǒng)圖

1.信號(hào)發(fā)生器2.自動(dòng)控制儀3.功率放大器4.電磁激振器

5.振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面6.測振傳感器7.記錄系統(tǒng)8.試件9.臺(tái)坐2、電磁加載電磁式振動(dòng)臺(tái)3.3結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性是結(jié)構(gòu)固有的特性，包括固有頻率、阻尼、振型。它們只與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、剛度和材料有關(guān)。

一、方法1.自由振動(dòng)法2.強(qiáng)迫振動(dòng)法3.隨機(jī)荷載激振法圖3.9有阻尼自由振動(dòng)

衰減曲線圖3.10結(jié)構(gòu)受強(qiáng)迫振動(dòng)時(shí)的共振曲線04.11.22晚23時(shí)至23日6時(shí),華科大工程結(jié)構(gòu)檢測中心人員對(duì)海南省海口和平橋進(jìn)行了一次全方位“體檢”—?jiǎng)屿o載試驗(yàn)。動(dòng)載試驗(yàn)含脈動(dòng)、跑車、剎車、跳車4項(xiàng)內(nèi)容。剎車試驗(yàn)中,試驗(yàn)車輛在通過橋一定斷面時(shí)突然剎車,通過此方式來采集當(dāng)時(shí)橋梁反應(yīng),包括橋梁上、下部結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。試驗(yàn)前技術(shù)員已在橋底設(shè)置100多個(gè)傳感器和應(yīng)變計(jì)。橋上中間一側(cè)的人行道上,密密麻麻布滿了連著橋底感應(yīng)器和應(yīng)變計(jì)的一些黑色線。

實(shí)驗(yàn)車隊(duì)排成一條長龍

圖3.11有阻尼自由振動(dòng)波形圖圖3.12無零線的有阻尼自由振動(dòng)波形圖圖3.13動(dòng)力系數(shù)曲線圖3.4結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)一、周期性動(dòng)力荷載試驗(yàn)的加載制度

1.強(qiáng)迫振動(dòng)共振加載。

2.有控制的逐級(jí)動(dòng)力反應(yīng)測試試驗(yàn)。二、非周期性動(dòng)力荷載試驗(yàn)的加載設(shè)計(jì)

1.地震模擬振動(dòng)臺(tái)動(dòng)力反應(yīng)測試試驗(yàn)的荷載設(shè)計(jì)。

2.人工地震模擬動(dòng)力荷載測試試驗(yàn)的荷載設(shè)計(jì)。

3.對(duì)于天然地震，則是在頻繁發(fā)生地震的地區(qū)等待天然地震對(duì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力影響。I:\huakeda\建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)教案（按章分裝）\9建筑物對(duì)地震的反應(yīng).avi

三、強(qiáng)震觀測

地震發(fā)生時(shí)，用儀器觀測地面運(yùn)動(dòng)的過程和建筑物的動(dòng)力反應(yīng)。結(jié)構(gòu)物在強(qiáng)震過程中的振動(dòng)記錄。自動(dòng)觸發(fā)啟動(dòng)，蓄電池供電【美國洛衫磯】凡新建六層以上、面積超過6000平方英尺的建筑物必須設(shè)置強(qiáng)震儀3臺(tái)?！緱钇执髽蚝徒鹈髲B】已安裝了強(qiáng)震記錄網(wǎng)絡(luò)，僅金茂就安裝了6臺(tái)。上海計(jì)劃在十五期間普及更多，通過立法，達(dá)到10層以上的建筑都安裝?！酒謻|機(jī)場深井群】安放了深度不同的地震記錄儀,最淺30米,最深300多米,其他還有50米、100多米及200多米,這些井群可測量到不同深度接收到的不同地震波強(qiáng)度?！局腥A人民共和國防震減災(zāi)法】

要求在重大工程和生命線工程等建筑上安裝強(qiáng)震動(dòng)觀測設(shè)備。⑴可以檢查建筑物的“健康狀況”，根據(jù)震動(dòng)記錄數(shù)據(jù)及時(shí)掌握地震或其他強(qiáng)震動(dòng)發(fā)生時(shí)建筑物受損情況；⑵從記錄數(shù)據(jù)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而不斷改進(jìn)建筑物抗震設(shè)防設(shè)計(jì)；⑶通過已形成的觀測網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)震動(dòng)觀測，可以快速掌握地震裂度分布情況，為地震預(yù)測與震后救災(zāi)提供可靠的信息。四、偽靜力試驗(yàn)與擬動(dòng)力試驗(yàn)的加載制度

為了求得結(jié)構(gòu)抗震基本性能，評(píng)定結(jié)構(gòu)抗震能力而做的試驗(yàn)。表3.1偽靜力試驗(yàn)與擬動(dòng)力試驗(yàn)的比較

(1)偽靜力試驗(yàn)和擬動(dòng)力試驗(yàn)(2)偽靜力試驗(yàn)(亦稱低周反復(fù)荷載試驗(yàn))加載方法(P122)a)控制位移加載法：變幅加載；等幅加載；混合加載圖3.14單向控制位移的圖3.15單向控制位移的等

變幅加載制度幅加載制度圖3.16控制位移的變幅等幅混合加載制度圖3.17一種專門設(shè)計(jì)的變幅等幅混合加載制度b)控制作用力加載法注明：力控制加載是在加載過程中，以力作為控制值，按照一定的力幅值進(jìn)行循環(huán)加載。因?yàn)闀r(shí)間屈服后難以控制加載的力，所以這種加載制度較少單獨(dú)使用。圖3.18控制作用力的加載方案c)控制作用力和控制位移的混合加載法試驗(yàn)裝置圖3.19幾種典型的偽靜力試驗(yàn)加載裝置圖3.20幾種典型的偽靜力試驗(yàn)加載裝置(3)擬動(dòng)力試驗(yàn)加載方法(P134)圖3.21計(jì)算機(jī)數(shù)值分析控制試驗(yàn)加載（聯(lián)機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)原理圖）3.5結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)

結(jié)構(gòu)物或構(gòu)件在重復(fù)荷載作用下，達(dá)到破壞時(shí)的應(yīng)力比其靜力強(qiáng)度要低得多。這種現(xiàn)象稱為疲勞。試驗(yàn)?zāi)康模毫私庵貜?fù)荷載作用下，結(jié)構(gòu)的性能及其變化規(guī)律。

圖3.22疲勞應(yīng)力與荷載次數(shù)關(guān)系圖

一、疲勞測試項(xiàng)目（P141）

1鑒定性試驗(yàn)①抗裂性及開裂荷載②裂縫寬度及發(fā)展③最大撓度及其變化幅度④疲勞強(qiáng)度

2科研性疲勞試驗(yàn)①各階段截面應(yīng)力分布狀況，中和軸變化規(guī)律②抗裂性及開裂荷載③裂縫寬度、長度、間距及發(fā)展④最大撓度及其變化規(guī)律⑤疲勞強(qiáng)度的確定⑥破壞特征分析二、疲勞測試荷載

1.疲勞測試荷載取值上限荷載：最大標(biāo)準(zhǔn)荷載最不利組合下產(chǎn)生的彎距計(jì)算下限荷載：根據(jù)疲勞試驗(yàn)設(shè)備的要求而定。國內(nèi)多采用等幅勻速荷載圖3.23等幅勻速荷載2.疲勞測試的荷載頻率

荷載頻率影響材料的塑性變形和徐變，頻率過高對(duì)試驗(yàn)設(shè)施有影響，使構(gòu)件在實(shí)際工作時(shí)受力狀態(tài)一致，構(gòu)件與荷載架不能發(fā)生共振。荷載頻率θ與結(jié)構(gòu)固有頻率ω之比應(yīng)滿足：

3.疲勞循環(huán)次數(shù)經(jīng)受所確定控制次數(shù)的疲勞荷載作用后，其抗裂性、剛度、強(qiáng)度等必須滿足規(guī)范中有關(guān)規(guī)定。

中級(jí)制吊車梁

重級(jí)制吊車梁圖3.24疲勞測試步驟示意三、疲勞測試程序(P141~143)1.加載程序可歸納為兩種；①為求得疲勞極限而對(duì)構(gòu)件從頭到尾施加重復(fù)荷載；②靜荷載與疲勞荷載交替施加。

2.疲勞試驗(yàn)過程中要進(jìn)行的四種形式試驗(yàn)

（1）預(yù)加載：預(yù)加載值為最大荷載的20%，以消除支座等連接件之間的不良接觸，檢查儀器工作是否正常。

（2）靜載試驗(yàn)：靜載試驗(yàn)的最大荷載按正常使用的最不利組合選取。試驗(yàn)方法按結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)各章介紹的方法進(jìn)行，觀測項(xiàng)目可適當(dāng)簡化。在正常情況下，如果出現(xiàn)裂縫，應(yīng)與靜載試驗(yàn)一樣描述裂縫開裂情況。

（3）疲勞試驗(yàn)：首先調(diào)整最大、最小荷載，待穩(wěn)定后開始記數(shù)，直到需做靜載試驗(yàn)的次數(shù)。在運(yùn)行過程中，需要做動(dòng)態(tài)撓度與動(dòng)應(yīng)變測量。

（4）破壞試驗(yàn)：構(gòu)件在達(dá)到要求的疲勞次數(shù)后，一般需做破壞試驗(yàn)。這時(shí)加載情況有兩種：第一種加載情況是繼續(xù)做疲勞試驗(yàn)直至破壞，構(gòu)件出現(xiàn)疲勞極限標(biāo)志，得出疲勞荷載的極限次數(shù)，這需要很長時(shí)間，甚至構(gòu)件不能破壞；第二種是做靜載破壞試驗(yàn)，得到疲勞后的承載力極限荷載。

3.用旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞實(shí)驗(yàn)來測定對(duì)稱循環(huán)的疲勞極限σ-1.

設(shè)備簡單、最常使用＝，＝-(2-17)式中I=d圖3-25旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)原理示意圖圖3-26受力簡圖及彎矩圖【步驟】試樣1的兩端裝入左右兩個(gè)心軸2；旋緊左右螺桿3,試樣與兩心軸組成一承受彎曲“整體梁”，它支承于兩端的滾珠軸承4上；載荷P作用于“梁”上，試樣中段為純彎曲；“梁”由高速電機(jī)6帶動(dòng)，在套筒7中高速旋轉(zhuǎn)；試樣橫截面上任一點(diǎn)的彎曲正應(yīng)力，皆為對(duì)稱循環(huán)交變應(yīng)力，若試樣的最小直徑為dmin，最小截面邊緣上一點(diǎn)的最大和最小應(yīng)力為（I=π/64d4min）

試樣每旋轉(zhuǎn)一周，應(yīng)力完成一個(gè)循環(huán)；試樣斷裂后套筒壓迫停止開關(guān),裝置自動(dòng)停機(jī)；循環(huán)次數(shù)由計(jì)數(shù)器8中讀出。＝，

＝-

【現(xiàn)象】靜載下塑性性能好的材料,承受交變應(yīng)力時(shí),往往在應(yīng)力低于屈服極限無明顯塑性變形情況下,突然斷裂?！咎卣鳌科跀嗫诿黠@分為兩個(gè)區(qū)域：較為光滑的裂紋擴(kuò)展區(qū)和較為粗糙的斷裂區(qū)。【解釋】裂紋形成后，交變應(yīng)力使裂紋兩側(cè)時(shí)而張開時(shí)而閉合,相互擠壓反復(fù)研磨,光滑區(qū)形成。荷載的間斷和大小的變化，在光滑區(qū)留下多條裂紋前沿線。至于粗糙的斷裂區(qū)，則是最后突然斷裂形成的。

圖3－27疲勞斷口示意圖4．受彎構(gòu)件的疲勞破壞標(biāo)志

（1）正截面疲勞破壞標(biāo)志：縱向主筋疲勞斷裂，這是當(dāng)配筋率正?；蜉^底時(shí)可能發(fā)生的；受壓區(qū)混凝土疲勞破壞，這是當(dāng)配筋率過高或倒T形截面時(shí)可能發(fā)生的。

（2）斜截面疲勞破壞標(biāo)志：與臨界斜裂縫相交的腹筋疲勞斷裂，這是當(dāng)腹筋配筋率正常或較低時(shí)可能發(fā)生的；混凝土剪壓疲勞破壞，這是當(dāng)腹筋配筋率很高時(shí)可能發(fā)生的；與臨界斜裂縫相交的主筋疲勞斷裂，這是當(dāng)縱向配筋率較底時(shí)可能發(fā)生的。

（3）鋼筋與混凝土錨固疲勞破壞：這種情況常發(fā)生在采用熱處理鋼筋、冷拔低碳鋼絲、鋼絞線配筋的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中。【思考題】1.下列是鋼筋混凝土構(gòu)件在低周反復(fù)荷載作用下恢復(fù)力特性試驗(yàn)得到的四種滯回曲線，()圖形是不發(fā)生剪切破壞的受彎構(gòu)件的試驗(yàn)結(jié)果。難！2.下列（）不是低周反復(fù)試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)。A．設(shè)備比較簡單，耗資較少；B．在逐步加載過程中可以停下來仔細(xì)觀察反復(fù)荷載下結(jié)構(gòu)的變形和破壞現(xiàn)象；C．能做比較大型的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)及各種類型的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)；D．能與任一次確定性的非線性地震反應(yīng)結(jié)果相比。3.混合加載是將變幅、等幅兩種加載制度結(jié)合起來運(yùn)用，下列各圖符合上述要求的是(

)

4.低周反復(fù)加載試驗(yàn)中下列()參數(shù)不屬于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指標(biāo)。

A.開裂荷載B.屈服荷載

C.破損荷載D.延性系數(shù)5.下列各項(xiàng)特性（）不是結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。A．固有頻率B．固有振型

C．阻尼系數(shù)D．動(dòng)力的大小和方向6．低周反復(fù)加載試驗(yàn)中，下列哪種加載方式容易產(chǎn)生失控現(xiàn)象?()A.控制位移變幅加載法B.控制力加載法

C.控制位移等幅、變幅混合加載法

D.控制位移等幅加載法7．在結(jié)構(gòu)抗震動(dòng)力試驗(yàn)中，下列（）加載方法既能較好地模擬地震又易于實(shí)現(xiàn)。A．采用機(jī)械式偏心激振器激振

B．采用地震模擬振動(dòng)臺(tái)C．采用炸藥爆炸模擬人工地震

D．采用電磁激振器激振。

8．測定結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性的方法有哪幾種？答：①自由振動(dòng)法；②共振法；③脈動(dòng)法9.沖擊力加載的特點(diǎn)是荷載作用________極為短促，在它的作用下使被加載結(jié)構(gòu)產(chǎn)生_____，適用于進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的試驗(yàn)。10．?dāng)M動(dòng)力試驗(yàn)彌補(bǔ)了低周反復(fù)加載試驗(yàn)的不足，可利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，即由計(jì)算機(jī)來監(jiān)測和控制整個(gè)試驗(yàn)，結(jié)構(gòu)的（）不需要事先假定，而可直接通過測量作用在試驗(yàn)對(duì)象上的荷載值和位移而得到，然后通過計(jì)算機(jī)來完成非線性地震反應(yīng)微分方程的求解工作。A.恢復(fù)力 B.作用力C.位移 D.變形想一想11.低周反復(fù)加載試驗(yàn)中下列()參數(shù)不屬于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指標(biāo)。

A.開裂荷載B.屈服荷載

C.破損荷載D.延性系數(shù)12.下列各項(xiàng)特性（）不是結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。A．固有頻率B．固有振型

C．阻尼系數(shù)D．動(dòng)力的大小和方向13.計(jì)算機(jī)分析和恢復(fù)力實(shí)測結(jié)合起來的半理論半試驗(yàn)的非線性地震反應(yīng)分析法,稱為（）。A．低周期反復(fù)加載試驗(yàn)B．偽靜力試驗(yàn)

C．?dāng)M動(dòng)力試驗(yàn)D．動(dòng)力加載試驗(yàn)14.慣性力加載法常用于結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)中，由于荷載作用的方法不同，可分為沖擊力加載和(

)加載兩種方法。

A．向心力

B．靜壓力

C．電磁力

D．離心力15.建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)的內(nèi)容有哪些?16.結(jié)構(gòu)抗震靜力試驗(yàn)（低周反復(fù)實(shí)驗(yàn)）的優(yōu)點(diǎn)是什么？簡述其目的。17.研究性疲勞試驗(yàn)一般研究的內(nèi)容有哪些？

【部分答案】16.優(yōu)點(diǎn)：①設(shè)備比較簡單，耗資較少；②在逐步加載過程中可以停下來仔細(xì)觀察反復(fù)荷載下結(jié)構(gòu)的變形和破壞現(xiàn)象,然后再繼續(xù)加載；③能做比較大的及各種類型的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)。目的：用靜力加載方法來近似模擬地震作用，獲得結(jié)構(gòu)構(gòu)件超過彈性極限后的荷載變形工作性能(恢復(fù)力特性)和破壞特征，也可以用來比較或驗(yàn)證抗震構(gòu)造措施的有效性和確定結(jié)構(gòu)的抗震極限承載能力。進(jìn)而為建立數(shù)學(xué)模型，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震非線性分析服務(wù)，為改進(jìn)現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)方法和修訂設(shè)計(jì)規(guī)范提供依據(jù)。第4章結(jié)構(gòu)非破損檢測與鑒定4.1概述（P144）4.2混凝土結(jié)構(gòu)的非破損檢測一、

混凝土強(qiáng)度檢測

1.回彈法的基本原理（1）儀器：回彈儀圖4.1回彈儀（2）回彈法檢測概念以在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土上測得的回彈值和碳化深度來評(píng)定結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強(qiáng)度的方法。通常，在對(duì)試塊試驗(yàn)有疑問時(shí)，作為混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)的依據(jù)之一。采用回彈法檢測不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的力學(xué)性質(zhì)和承載能力產(chǎn)生不利影響，因而被廣泛應(yīng)用于工程驗(yàn)收的質(zhì)量檢測。圖4.2回彈原理示意圖（3）原理借助彈擊拉簧獲得一定沖擊動(dòng)能的彈擊錘.通過彈擊桿將能量傳送給試件.彈擊后又以試件的彈性反應(yīng).將回彈能量通過彈擊桿傳給彈擊錘.彈擊錘帶動(dòng)指針滑動(dòng)直至回彈能量消失.最后從儀器上讀取回彈值。（4）回彈檢測混凝土強(qiáng)度符合下列規(guī)定【儀器放置】A、儀器宜處于水平狀態(tài),測試混凝土澆灌的側(cè)面；B、如不能滿足這一要求,也可非水平狀態(tài)測試,或測試混凝土澆灌方向的頂面或底面?！緶y試面要求】A、應(yīng)清潔、平整、干燥，不應(yīng)有接縫、飾面層、浮漿和油垢；B、避開蜂窩、麻面部位；C、必要時(shí)可用砂輪片清除雜物和磨平不平整處,并擦盡殘留粉塵。

【測區(qū)布置】A、單個(gè)構(gòu)件檢測時(shí),應(yīng)在構(gòu)件上均勻布置測區(qū),每個(gè)構(gòu)件上的測區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10個(gè)；B、對(duì)同批構(gòu)件按批抽樣檢測時(shí),抽樣數(shù)應(yīng)不少于同批構(gòu)件的30%,且不少于10件,每個(gè)構(gòu)件測區(qū)數(shù)不應(yīng)少于

10個(gè)；C、對(duì)長度不大于2m的構(gòu)件,其測區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減少,但

不應(yīng)少于3個(gè)；D、測區(qū)均勻分布,測區(qū)尺寸為200mm×200mm,相鄰兩測區(qū)的間距不宜大于2m,測區(qū)避開鋼筋密集區(qū)和預(yù)埋件?！緶y點(diǎn)布置】A、測點(diǎn)在測區(qū)范圍內(nèi)宜均勻分布,但不得布置在氣孔或外露石子上；B、相鄰兩測點(diǎn)的間距一般不小于30mm,測點(diǎn)距構(gòu)件邊緣或外露鋼筋、鐵件的距離不小于50mm；C、同一測點(diǎn)只允許彈擊一次。【強(qiáng)度計(jì)算】

計(jì)算測區(qū)平均回彈值時(shí),應(yīng)從該測區(qū)的16個(gè)回彈值中,剔除3個(gè)最大值和最小值,然后將余下的10個(gè)回彈值按規(guī)程中的公式計(jì)算并且修正。

2、砼超聲檢測應(yīng)用

圖4.3混凝土超聲波測試儀

檢測混凝土強(qiáng)度，彈性模量和缺陷，包括裂縫、孔洞、蜂窩、夾渣、離析等。（1）按檢測目的分類：

（2）超聲檢測基本原理

【超聲法測混凝土強(qiáng)度原理】

A.混凝土強(qiáng)度與混凝土聲速之間有較好的相關(guān)性，

混凝土強(qiáng)度f越高，聲速v越高。

B.確定F-V曲線方程后，測出混凝土的聲速就可以推算混凝土強(qiáng)度。3.超聲—回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度【基本原理】回彈儀反映混凝土表層情況超聲的聲速反應(yīng)混凝土內(nèi)部情況。

式中：a,b,c--為試驗(yàn)系數(shù)。相關(guān)數(shù)學(xué)關(guān)系式為：【測點(diǎn)布置】

(1)超聲測點(diǎn)布置在回彈測試的同一測區(qū)內(nèi)，先進(jìn)行回彈測試，然后再進(jìn)行超聲測試。

(2)在每個(gè)測區(qū)內(nèi)的相對(duì)測試面上，各布置三個(gè)超聲測點(diǎn)，且發(fā)射和接收換能器的軸線在同一軸線上。圖4.4超聲－回彈測點(diǎn)布置示意圖【技術(shù)規(guī)程要求】

回彈法各測16個(gè)回彈值；2個(gè)碳化值；綜合法8個(gè)回彈值；4個(gè)超聲波聲時(shí)值。4.鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度（P144）某工程對(duì)工程樁進(jìn)行取芯的相關(guān)圖片表4.1芯樣試件混凝土強(qiáng)度的換算系數(shù)圖4.4作業(yè)中的TG100-1型拖掛式路面取樣機(jī)取芯機(jī)

取芯芯樣

取芯機(jī)械5.拔出法檢測混凝土強(qiáng)度（P145）二、混凝土內(nèi)部質(zhì)量檢測1.超聲法檢測混凝土裂縫深度檢測(1)單面平測法:

聲傳播距離有限,目前常用檢測500m深度的裂縫。布置測點(diǎn)時(shí)應(yīng)使T、R換能器的連線避免與附近鋼筋軸線平行，最好能保持45o左右的夾角。圖4.5平測法檢測裂縫深度圖4.6斜測法檢測裂縫深度

在工業(yè)與民用建筑中常遇見梁的跨中或梁與柱結(jié)合部位出現(xiàn)裂縫，需要檢測其深度及其在水平方向是否貫通，這種結(jié)構(gòu)一般至少具有一對(duì)相互平行的測試面,可采用等測距的過縫與不過縫的斜測法檢測。方法較直觀,檢測結(jié)果較可靠。（2）雙面斜測法：（3）鉆孔對(duì)測法大體積結(jié)構(gòu)的裂縫深度在500mm以上時(shí)，用平測法難以測量，又不具備斜測法所需要的一對(duì)相互平行的測試面，則可應(yīng)用本測試方法，是在裂縫兩側(cè)的鉆孔中作超聲跨縫檢測，故在裂縫兩側(cè)必須鉆聲測孔。圖4.7孔中對(duì)測

圖4.8鉆孔檢測裂縫深度圖4.9裂縫d-A坐標(biāo)圖4.10混凝土缺陷對(duì)測2.混凝土內(nèi)部空洞缺陷的檢測【超聲法檢測砼缺陷原理】

超聲波傳播到缺陷處將產(chǎn)生反射、折射、散射與繞射。接收波的聲學(xué)參量發(fā)生變化：

A、聲時(shí)延長、計(jì)算聲速降低；

B、接收波振幅明顯降低；

C、接收波主頻率（簡稱頻率）降低；

D、接收波形畸變圖4.11混凝土缺陷檢測

鉆孔法測點(diǎn)布置

圖4.12混凝土內(nèi)部空洞尺寸估算則：；：超聲波在損壞層中的傳播速度（m/s)；：超聲波在未損壞層中的傳播速度（m/s)；圖4.14平測法布置點(diǎn)圖4.13平測法檢測混凝土表層損傷厚度圖4.15混凝土表層損傷“時(shí)-距”圖傳播時(shí)間與發(fā)射、接收探頭之間距離的關(guān)系曲線圖4.16鋼筋影響感應(yīng)電流示意圖3.混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋位置和鋼筋銹蝕的檢測（1）鋼筋位置的檢測。圖4.17鋼筋位置保護(hù)層測定儀器用途：檢測混凝土內(nèi)部的鋼筋位置，保護(hù)層厚度，鋼筋直徑。

【說明】把探測儀貼在混凝土構(gòu)件表面上下左右移動(dòng)，可判別縱筋、橫筋。當(dāng)指針從“0”向“100”方向擺動(dòng)所指示的最大數(shù)值位置即是鋼筋所在位置，且方向與探測儀方向一致。讀取此時(shí)指針數(shù)值，單鋼筋時(shí)可查表直接得到鋼筋保護(hù)層厚度。（例如指針最大數(shù)值是60，鋼筋直徑是φ6時(shí)，鋼筋保護(hù)層厚度查表可得4.5mm）。兩根同樣直徑的鋼筋并列時(shí)，鋼筋直徑相當(dāng)于2倍。如果探測儀的指針超過“100”時(shí)，可以使用非金屬木板、硬塑料板等放在探測儀與混凝土構(gòu)件之間，測出數(shù)值查表后再減去插入板材的厚度，即可得到混凝土鋼筋保護(hù)層厚度。圖4.18鋼筋銹蝕測試儀原理圖

1.毫伏表2.銅棒電極3.硫酸銅飽和溶液

4.多孔接頭5.鋼筋（2）鋼筋銹蝕的檢測。表4.2鋼筋銹蝕狀況的判別標(biāo)準(zhǔn)4.3鋼結(jié)構(gòu)檢測一、鋼結(jié)構(gòu)缺陷(P160)

二、鋼材強(qiáng)度測定【鋼材硬度】指材料抵抗其它物體壓入其表面的能力。

【硬度表述方法】布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度。【布氏硬度計(jì)】可測定鋼材，鑄鐵等黑色金屬和有色金屬的布氏硬度值及鋼的抗拉強(qiáng)度。HB,HS—分別為鋼材和標(biāo)準(zhǔn)試件的布氏硬度，其中HS為已知值；f—鋼材抗拉強(qiáng)度圖4.19布氏硬度計(jì)

三、超聲法檢測鋼材和焊縫缺陷圖4.21脈沖反射法探傷示意圖圖4.22斜向探頭測缺陷位置圖4.20焊縫探傷儀快速便捷、無損傷、精確地進(jìn)行工件內(nèi)部焊縫、裂紋、夾雜、氣孔等)多種缺陷檢測、定位、評(píng)估和診斷。用于實(shí)驗(yàn)室和工程現(xiàn)場。4.4砌體結(jié)構(gòu)非破損檢測概述（P165自學(xué)）（1）砌體結(jié)構(gòu)墻體裂縫產(chǎn)生原因溫度裂縫基礎(chǔ)沉降不均勻?qū)е碌男毕蛄芽p墻體承載力不促出現(xiàn)的與壓力作用方向平行的裂縫（最嚴(yán)重最危險(xiǎn)）（2）檢測內(nèi)容砂漿、塊體和砌體強(qiáng)度（主要）一、原位軸壓法:檢測普通磚砌體的抗壓強(qiáng)度圖4.23原位軸壓法的試驗(yàn)裝置【安裝】

墻體上開鑿上下水平對(duì)齊的兩條水平槽孔，安放原位壓力機(jī)，兩槽間相隔7皮磚，凈距約430mm，槽間砌體的承壓面修平整；在上槽下表面和扁式千斤頂?shù)捻斆?，均勻鋪設(shè)厚10mm濕細(xì)砂墊層；反力板置于上槽孔，扁式千斤頂置于下槽孔，并使兩個(gè)承壓板上下對(duì)齊；擰緊螺母并調(diào)整其平行度，試加荷載檢查測試系統(tǒng)是否靈敏以及上下壓板和砌體受壓面接觸是否均勻密實(shí)，待正常后卸荷即開始測試?！緶y試】

分級(jí)加荷，每級(jí)荷載約為預(yù)估破壞荷載的10%,加至預(yù)估破壞荷載的80%，連續(xù)加荷直至槽間砌體破壞(當(dāng)槽間砌體裂縫急劇擴(kuò)展而壓力表指針明顯回退時(shí),即為槽間砌體的破壞荷載)。將破壞荷載換算成槽間砌體的抗壓強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)砌體抗壓強(qiáng)度，再與設(shè)計(jì)值對(duì)比，從而判明現(xiàn)有砌體的真實(shí)強(qiáng)度。二、扁頂法:1.檢測普通磚強(qiáng)度2.測試古建筑和重要建筑實(shí)際應(yīng)力3.測試具體工程的砌體彈性模量【注明】利用扁千斤頂加荷至局部破壞；扁式液壓千斤頂法與之相似。

圖4.24砌體扁頂法試驗(yàn)裝置

圖4.25原位單面剪切

裝置示意圖

1.現(xiàn)澆混凝土傳力件

2.切口3.試件（3皮磚）

三、原位剪切法1.單剪法:檢測各種砌體的抗剪強(qiáng)度。剪切面圖4.26原位單磚雙面剪切裝置示意圖1.試件2.掏空的灰縫2.雙剪法:檢測燒結(jié)普通磚砌體抗剪強(qiáng)度；其它墻體應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定有關(guān)換算系數(shù)剪切破壞面剪切破壞面剪切儀四、推出法;檢測普通磚墻體的砂漿強(qiáng)度。(P169~170自學(xué))4.6結(jié)構(gòu)可靠性鑒定(P175~178自學(xué))特點(diǎn)限制條件原位軸壓法1.屬原位檢測,直接在墻體上測試,其結(jié)果綜合反映材料質(zhì)量和施工質(zhì)量2.檢測部位局部破損3.直觀性、可比性強(qiáng)4.設(shè)備較重1.槽間砌體每側(cè)的墻體不小于1.5m;限用于墻厚240mm2.

同一墻體上測點(diǎn)數(shù)量不宜多于1個(gè)；測點(diǎn)數(shù)量不宜太多扁頂法1.2.3.同上4.扁頂重復(fù)使用率較低5.砌體強(qiáng)度較高或軸向變形較大時(shí),難以測出抗壓強(qiáng)度6.設(shè)備較輕1.槽間砌體每側(cè)的墻體不小于1.5m；2.同一墻體上的測點(diǎn)數(shù)量不宜多于1個(gè)；測點(diǎn)數(shù)量不宜太多特點(diǎn)限制條件單剪法1.屬原位檢測，直接在墻體上測試，測試結(jié)果綜合反映了施工質(zhì)量和砂漿質(zhì)量2.直觀性強(qiáng)3.檢測部位局部破損1.測點(diǎn)宜選在窗下部位，且承受反作用力的墻體應(yīng)有足夠長度；2.測點(diǎn)數(shù)量不宜太多雙剪法1.2.3.同上4.設(shè)備較輕便當(dāng)砂漿強(qiáng)度低于5Mpa時(shí),誤差較大。推出法1.同上2.設(shè)備較輕便3.檢測部位局部破損當(dāng)水平灰縫的砂漿飽滿度低于65%時(shí)，不宜選用。【思考題】1.用回彈法檢測構(gòu)件混凝土強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)選擇該構(gòu)件的多少測區(qū)進(jìn)行碳化深度的測量()。

A.10%B.20%C.30%D.40%2.用超聲法檢測混凝土強(qiáng)度時(shí)，測區(qū)的間距不宜大于()。

A.2mB.3mC.4mD.5m3.下列測試方法中不是混凝土內(nèi)部空洞和缺陷的檢測方法的是(

)

。

A.對(duì)測法

B.斜測法

C.盲孔法

D.鉆孔法

4.超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度時(shí)可以(

)

。

A.既能反映混凝土的彈塑性，又能反映混凝土的內(nèi)外層狀態(tài)

B.測量精度稍遜于超聲法或回彈法

C.先進(jìn)行超聲測試，再進(jìn)行回彈測試

D.依據(jù)固定的fccu-υ-Rm

關(guān)系曲線推定混凝土強(qiáng)度5.回彈法檢測混凝土強(qiáng)度是利用標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量重錘回彈的高度確定材料的硬度和推斷材料的強(qiáng)度。（）6．用非破損檢測混凝土強(qiáng)度等級(jí)，（）是不當(dāng)?shù)?。A．用超聲法測定混凝土強(qiáng)度等級(jí)B．用鉆芯法測定混凝土強(qiáng)度等級(jí)C．用回彈法測定混凝土強(qiáng)度等級(jí)