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土木工程试验

土木工程试验
土木工程试验

土木工程试验

1.土木工程试验在我国什么时候开始?

上个世纪五十年代

2.测试包含了哪些内容?

测量和试验

3.什么是测量?

就是把被测系统中的某种信息如运动物的位移,速度等检测出来,试验出来并加以测量。

4.什么是试验?

就是通过某种认为的方法把被测系统所存在的许多信息中的某种信息用专门的装置设备人为的激发出来,以便测量。

5.结构的可靠性包括那三个部分?

安全性实用性耐久性

6.根据实验对象以及实验方法的不同,结构试验可分为哪三种?

真型试验,模型试验,计算机模拟实验

7.根据试验目的和试验方法的不同,结构试验可分为哪两种?

研究性试验,生产鉴定试验

8.建筑物的鉴定方法主要由哪三种?

传统经验法,实用鉴定法,概率法

9.根据结构所受试验荷载作用的类别,结构试验可分为哪两种?

静载试验,动载试验

10.静载试验荷载有哪两种基本实验?

标准试验荷载,破坏试验荷载

11.静载试验中对于结构状态的判据是什么?

是根据变形——挠度,转角应变,裂缝,支座位移,局部破坏

12.根据试验时对结构产生的损伤影响结构试验可分为哪两类?

有损试验,无损试验

13.世界上经济发达国家的建设主体都经历了那三个阶段?

大规模建设,新建与维修改造并举,重点转向旧建筑物的维修改造

14.静载试验和动载试验的根本区别?

第二章

2.3引起建筑物常见缺陷得原因?

人为的自然的

2.4混凝土结构常见的缺陷和原因?

1混凝土出现裂缝原因:1.新浇混凝土裂缝2干所裂缝3.热裂缝4耐久性裂缝5加载裂缝这些裂缝可由弯曲,受拉受剪,粘结或集中荷载产生

2混凝土的剥落

3.混凝土的磨损

由钢筋锈蚀产生的混凝土裂缝

2.5引起砌体结构工程缺陷的常见因素和表现?

砖砌体是由砖和砂浆砌筑而成的整体材料是普遍采用的一种砌体

常见的砌筑形式:一顺一丁,梅花丁,三顺一丁

1.什么是检查?

检查就是要发现问题,是发现建筑物存在问题的基本程序,是防止建筑物损伤扩大化的必要

手段。所有建筑物都会逐渐损伤,慢慢的不能再使用以致倒塌,这一点是不可避免的,对于建筑的检查有利于提前发现问题,在问题很小的时候得到维护,使建筑物在生命周期内,在一定的可靠性和经济性的前提下,发挥令人满意的功效。

检查可分为经常检查一星期三次,定期检查视重要程度而定,特殊检查发生特殊事件后立即检查

2.什么是建筑工程中的缺陷?

建筑物中的缺陷是由人为的(勘察,设计,施工,使用等)或自然(地址,气候,环境)原因,使建筑物出现影响正常使用,承载力,耐久性,整体稳定性的种种不足的统称。

3.建筑物中的缺陷按照严重程度可以分为哪三类?

轻微缺陷,使用缺陷,危机承载力缺陷

4.什么是轻微缺陷?

他们不影响建筑物的近期使用,也不影响建筑物的承载力,刚度及整体性。但却又观瞻或耐久性。

5.什么是使用缺陷?

他们不影响建筑物的承载力,却影响建筑物的使用功能,使结构的使用性能下降,有时有不舒服感或不安全感。

6.什么是危及承载力缺陷?(严重缺陷)

他们或表现为采用材料强度不足,或表现为结构构件截面尺寸不够,或表现为连接构造质量低劣。

7.随着建筑物缺陷发展,建筑物是什么趋势发展?

缺陷的发展是破坏,而破坏本身经历着一个过程,他对建筑物装饰来说使其装饰物从失效,毁坏到脱落的过程。对建筑物结构来说是指结构从临近破坏,再有破坏到即将倒塌的过程8.什么是建筑物的结构破坏?

建筑物结构的破坏,实际构件截面在荷载的变形作用下,承载和使用性失效标志。

9.什么是临近破坏?

建筑物结构的破坏,实际构件截面在荷载的变形作用下,承载和使用性失效标志。

正是因为破坏不是一种认为的协议标志,要十分注意结构构件或截面的受力后变形处于设计规范允许值和协议破坏之间的状态,并将之称之为临近破坏。

10.什么是建筑物的倒塌?

建筑物结构的倒塌是建筑结构在多种荷载和变形共同作用下,稳定性和整体性完全丧失的表现。

11什么是质量事故?

建筑结构的临近破坏,破坏和倒塌统称为质量事故简称事故。破坏称破坏事故,倒塌称倒塌事故。

2.6钢结构的常见缺陷原因和现象

1. 钢材表面的缺陷

钢材表面缺陷检查难度不大,不需要价格昂贵的仪器因此较容易实现。通过这些缺陷的检查,可消除一些安全隐患,提高结构或构件抗疲劳的可靠度,减少低温破坏的事故。

缺陷;法裂,白点,氧化铁皮,夹渣、砂,斑痕,切痕,划痕

2.钢结构加工时可能造成的缺陷?

1钢结构焊接时可能产生的缺陷:1.热影响区母材的塑形,韧性降低使钢材硬化变脆和开裂(焊缝旁边拉断不合格)2焊接残余应力残余变形3.各种焊缝缺陷如裂缝,焊瘤,烧穿,弧坑,气孔,夹渣。咬边。4焊接带来的应力集中

3.钢结构螺栓连接可能造成的缺陷?

用于建筑的螺栓可分为普通螺栓和高强螺栓

抗剪螺栓的破坏形式;栓杆剪切破坏,螺栓孔挤压或承压破坏,构件净截面强度破坏,螺栓杆弯曲破坏

4.钢结构中事故形式?

钢结构承载力和刚度失效,钢结构的腐蚀,钢结构的失稳,钢结构的疲劳,钢结构的脆性断裂

2.7木结构的缺陷:木节,斜纹,裂纹,腐蚀,腐朽,虫蛀,变形,局部受力破坏,倾斜,连接螺栓松动

2.9实验对象的考察

对象的总观察,研究针对这一对象的文件,结构检查

2.11建筑结构构件质量的鉴定

建筑材料的质量直接影响整个建筑的质量,通常在建筑物正式试验前应对其材料的一些指标进行鉴定,尤其是在建筑物在建筑过程中没有必要的材料质量的检验和控制时,更要注意材料的品质问题了

2.12混凝土结构构建物理力学性能的检测方法

试验方法实验目的破坏情况可靠性主要限制条件

破坏荷载试验构件强度和性能试件破坏高必须从结构上取出条件应与计算一致超载试验构件强度和性能可能破坏高必须从结构上取出条件应与计算一致回弹法构件强度和性能无损伤低有条件限制测碳化深度

超声波法砼强度密实度缺陷无损伤中应与对比试验有条件限制

取芯法砼强度局部破损高取芯尺寸和分布有条件限制

拔出法砼强度局部破损中最小边距和构件限制

反射发砼强度密实度无损伤中应有对比试验

枪击法砼强度微破损中应有对比试验

第二节

1.什么是混凝土回弹法?

回弹法:利用回弹仪检测混凝土结构构件的抗压强度和匀质性的方法

回弹仪基本原理:回弹仪的弹击锤被一定弹力冲击,在混凝土表面后其回弹的能量(高度)与混凝土的极限抗压强度成正比关系,低标号的混凝土回弹值小,高标号的大回弹仪的种类:以回弹冲击能能量大小分

中型:C10-C50如HT-225型冲击能量2.21J

重型:.>C60 如HT-300型冲击能量29.4J

轻型:检测普通混凝土烧结砖抗压强度HT-75型冲击能量0.98J

特轻型:检测砌体砂浆强度混凝土回弹法最大的优点是什么?HT—28型冲击能量0.28J 按仪器显示记录分:数显式(自动记录)实验室条件下指针式(人工记录)工地条件下

回弹仪的操作;正式检测前应对回弹仪标定,钢砧上标定80正负2.如果不是水平垂直的打入,其他任何角度打入都需要修正。

回弹仪使用限制:1、不适用于内部缺陷或化学腐蚀,火灾冻害等2、测位不应有接缝,疏松层,饰面层,粉刷层,涂浆,油垢,蜂窝等3、对于一构件的测位数目应不少于十个,每个测位的大小宜为200x200.容纳16个回弹点,会谈间的距离不小于200mm,测位的间距小于等于2m应在混凝土表面浇筑侧面回弹,否则修正4、回弹点离结构或构建的边缘,外露筋,预埋件的距离》300mm 5、回弹后必须测碳化深度。

优点:简单方便快速缺点:可靠性低发明者瑞士,斯瑞特

2.混凝土回弹法是有损实验还是无损实验?

无损试验

3.什么是超声波法?

通过测定超声波的有关声学参数,检测材料(金属或非金属)缺陷和强度的方法,4.超声波法是有损实验还是无损实验?

无损试验

5.什么是混凝土超声回弹综合法?

综合法是建立在超声波速度与回弹值和混凝土强度之间相互关系的基础上,以速度回弹值综合反映混凝土强度的一种非破损检测方法

6.什么是混凝土的钻芯法?

钻芯法是用钻芯取样机在混凝土构件上钻取一点规格的混凝土圆柱体芯样,经过加工的芯样放置在压力机上测取混凝土强度

优点:可靠性高,代表结构构件局部强度

限制条件:1、大于C10混凝土2、钻取芯样的直径》3倍骨料直径,3不重要部位取样

4.严禁取断钢筋

5.芯样直径100mm特殊时可取》2倍骨料直径

7.混凝土钻芯法是有损实验还是无损实验?

有损试验

8.混凝土钻芯法的直径应该取混凝土骨料直径的几倍?

钻取芯样的直径》3倍骨料直径,

9.混凝土钻芯法能否测低于C10混凝土密度?

不能

10适用情况?

对试块强度有怀疑施工缺资料发生质量问题冻害火灾化学腐蚀等业主要求重新扩建时11芯样加工

切割抹平(砂浆硫磺胶泥)

12 养护

干燥状态:自然干燥三到五天上部结构潮湿状态20加减5度两天左右地下基础

13试验

以建材试验方法进行抗力试验量尺寸观察表面记录后再压

Fcu=a力/面积

1.试样现场工地取样

2.试件专门研究某些东西制作

结构静荷载试验

1.什么是静荷载试验?

指对结构施加静力荷载并考察结构在静力荷载在下的力学性能

3.静荷载与动荷载的区别?

是否考虑惯性力f=ma

4.静力试验的荷载有哪些标准形式?

标准试验荷载和破坏试验荷载

5.什么是正位试验?

试验时结构构件布置与实际工作一致

6.什么是异位实验?

试验时结构构件布置和实际工作不一致

7.实验用的支座,在设计和使用必须满足那两项基本原则?

保证结构构件在支座处力的正确传递

本身具有足够刚度与刚度储备

支座以作用形式分固定铰支座,滚动铰支座,球铰支座,刀口支座

支座组成;上垫板,下垫板,传递作用构件

8.静载试验中预加载一般加总试验荷载的几级?

2级

9.砼结构构件静力试验时每级荷载持荷时间

十分钟

10.钢结构持荷时间大于等于十分钟

砌体结构大于等于十五分钟

11.什么使结构拟静力试验

结构拟静力试验主要是指低周往复循环

12.什么是结构拟动力试验

13.结构拟动力试验是用拟静力时的方法求模拟结构受到地震作用的一种试验方法

第三章

1.测量仪器有那三部分组成?

传感器,放大器,显示或记录系统

2.静载试验的测量仪器?

类型极多。呈不断增长的趋势视具体实验合理使用

3.什么是测量仪器的量程,灵敏度?

P41

4.什么是传感器?(一次仪表)

把某种信息从被测对象中检测出来的装置

放大器:二次仪表。显示或记录仪器

5.结构构件的应变测定?

应变=⊿L/L 应变的基距

6.什么是应变仪?

测量应变的仪器

7.测量的混凝土试件应变时应变片的基距L应取骨料直径的几倍?

>三倍砌体结构基距取》四匹砖

8.应变的电测发?

常用传感器:电阻式⊿R/R=Kε

9.用应变片测应变的公式中K称为什么?表示什么?

P34一般K=2

10.应变片由那四部分组成?

P33图3-38

应变片的主要技术指标:几何尺寸长宽,电阻值,灵敏度,横向灵敏系数,蠕变

各种标距应变片的最高工作频率

应变片标距L(mm) 1 2 5 10 20

最高工作频率(KHZ)250 125 50 25 125

测应变的桥路:p34-p35(3-7式) 图3-40(混凝土不能用,非金属构件都不合适) R1/R2=R4/R3 电阻应变测试中的温度补偿P36-37

第四章结构动载试验

4.1概述:振动状态是用运动状态来衡量的如位移,速度,加速度

什么是结构的动力特性?

建筑结构的动载试验是用以获得动力特性(周期振型阻尼比)参数,研究结构构件在地震和其他动载作用下的变形形状和承载能力的手段

1.什么是积极隔振?

改变振源的动力与特性的方法

2.什么是消极隔振?

是调整被振动体的刚度质量等或是预防性的如隔振沟

3.振动状态用什么衡量?

速度,加速度位移

4.简谐振动振幅是0.2cm/s周期是0.15s求最大速度和加速度?

V=2Πa/T a=(2π/T)2A

5.一加速度计指示结构谐振在82HZ是具有最大加速度50g求振幅

4.2 动荷载:

1. 以荷载时间函数可分为:谐波荷载,周期荷载,非周期荷载,冲击荷载

2. 荷载类型荷载有动荷载,静荷载组成。静荷载由横载,永久荷载,慢速荷载组成。动荷载由:谐波荷载,周期荷载,非周期荷载,冲击荷载。

4.3动载试验的激励设备和方法?

1.偏心式激振器

2.电磁式激振器

3.模拟地震试验台,只能定性

4.拟动力试验

5.火箭反冲击装置

6.力锤敲击

7.疲劳试验机

8.人工拉跳走

4.4动载试验的仪器测量系统

传感器,放大器,显示或记录仪器

绝对式传感器:跟随振动体一起振动而不需要相对固定端的传感器

相对式传感器:是以选定的不动点为参考。相对式测振式传感器总要有一端固定在振动体外的一个参考点上,测出的结果相对于参考点而言的

2. 传感器的种类?

P 82起

认识八个图p80 4-4

4.构成测振位移计的条件是什么?

图4-4 w>>W0 接近线性方便使用

5测振仪器的标定?

部分标定K1K2K3

系统标定K

6.构成测振加速度计的条件是什么?

W<

4.6动力特性的测定?原型结构最常用的方法

1自由振法(瞬态法)初位移初速度2稳态法3脉动法

利用建筑物对周围环境的各种振动的响应测定建筑物的结构动力特性时

P118 4-73式图4-52 4-74式

4.7频谱分析和数据处理

6.频谱分析的理论基础是什么?

傅里叶分析法

7.什么是准确性数据?

能够精确的用数学关系式来描述的数据称为准确性数据

8.什么是随机数据?

不能用数学关系式来描述。无法预测某任意时刻的精确数据,他只能用概率术语和统计平均来描述的数据

9.什么是测量误差?

测量值——真实值

土木工程试验与检测考试题题库

土木工程试验与检测(一) 一、填空题(每空1分,共15分) 1 ?结构检测方法按其检测方法的不同可分为非破损检测法、半破损检测 法_____ 、破损检测法_______ 0 2. 超声波检测混凝土裂缝的方法有平测法、对测法、斜测法。 3. 防止钢筋锈蚀最重要的措施是增加混凝土的密实性和混凝土的保护层 厚度。 4. 在砌体结构检测中,当采用原位轴压法、扁顶法、原位单剪法、筒压法时,要求每个测区的测点数不应少于—L个。 5. 在单桩竖向静载荷试验中,当采用慢速维持荷载法时,每级加载为预估极限荷载的1/10-1/15 o 6. 对钢结构强度及变形的检测,常用的有电测法、机测法和表面硬 度法。 7. 静力载荷试验目的是确定地基土的临塑荷载、极限荷载,为评定地基土的—承 载力提供依据和估算地基土的变形模量。 8. 影响钢筋混凝土结构耐久性的最关键问题是钢筋锈蚀。 二、名词解释(每题5分,共25分) 1. 非破损检测法 答:所谓非破损检测法,是以某些物理量与混凝土标准强度之间得相关性位基本依据,在不破损混凝土结构的前提下,测得混凝土某些物理特性,并按相关关系推算出混凝土得特征强度作为检测结果。 2. 混凝土碱骨料反应 答:混凝土的碱骨料反应是指混凝土中水泥、外加剂、掺合料和拌合水中的可 溶性碱(钾、钠)溶于混凝土孔隙中,与骨料中的活性成分(活性氧化硅)在混凝土硬化后逐渐发生的一种化学反应,反应生成物吸水膨胀,使混凝土产生膨胀压力, 导致混凝土开裂和强度降低,严重时会导致混凝土完全破坏的现象。

3. 混凝土的冻融破坏 答:混凝土冻融破坏是指在水饱和或潮湿状态下,由于混凝土正负变化,建筑物的已硬化混凝土内部孔隙水结冻膨胀,溶解松弛,产生疲劳应力,造成混凝土由表及里逐渐剥蚀的破坏现象。 4. 回弹法 答:回弹法是指在结构或构件混凝土上测得其回弹值和碳化深度来评定该结构或构件混凝土强度的非破损检测方法。 5. 静力载荷试验 答:静力载荷试验是指在拟建建筑物场地上,在挖至设计的基础埋置深度的平整坑底放置一定规格的方形或圆形承压板,在其上逐级施加荷载,测定相应荷载作用下地基土的稳定沉降量,分析研究地基土的强度与变形特性,求得地基容许承载力与变形模量等力学数据。 三、简答题(每题10分,共40分) 1. 钢筋锈蚀的必要条件是什么?影响钢筋锈蚀的主要因素有哪些? 钢筋锈蚀的必要条件是必须存在氧气和水份。(2.5 分) 影响钢筋锈蚀的主要因素有: (1)PH值(1.5 分) (2)Cl-含量(1.5 分) (3)氧(1.5 分) (4)混凝土的密实性(1.5 分) (5)混凝土保护层(1.5 分) 2. 在单桩竖向静载荷试验中,当采用慢速维持荷载法时,终止加载的条件是什么?答:在单桩竖向静载荷试验中,试验加载方式有慢速维持荷载法、快速维持荷载法、等贯入速率法及平衡荷载法。(4分) 当出现下列情况之一时,即可终止加载:

关于土木工程结构检测技术的研究 程志奇

关于土木工程结构检测技术的研究程志奇 发表时间:2018-12-25T11:24:29.830Z 来源:《基层建设》2018年第33期作者:程志奇 [导读] 摘要:土木工程的结构标准是根据实际的施工要点并以合理的建筑施工需求为基础,对可能存在需要检测的内容进行分析,确保土木工程整体结构检测的合理性。 湖北昌泰建筑工程有限公司湖北省鄂州市 436000 摘要:土木工程的结构标准是根据实际的施工要点并以合理的建筑施工需求为基础,对可能存在需要检测的内容进行分析,确保土木工程整体结构检测的合理性。基于此,本文对土木工程结构检测技术进行分析。 关键词:土木工程;结构检测;技术 1土木工程结构检测技术 1.1混凝土结构检测 混凝土土木建筑结构检测技术在土木建筑结构检测过程中主要运用的是钻芯法和回弹法。无论使用哪种方法,都需要保证混凝土现有的强度符合标准,混凝土的温度在适宜的范围内。只有确保混凝土符合标准,才能避免混凝土表面发生溶解、出现裂缝。以上问题常出现在土木工程地下室底板设计中,因技术人员失误,导致施工技术的运用出现问题,从而影响工程的施工效率和质量。 混凝土结构检测中的回弹法主要是通过对回弹值的测定来获取相关检测材料,找出有利用价值的参数,采用正确的方式进行强度抗压。回弹法测定混凝土强度是属于一种表面硬度法,其主要根据回弹高度与混凝土强度成正比的关系推算混凝土强度。在实际应用时,回弹法具有使用设备构造简单、方便工作人员操作的优势,能在较短的检测时间内,利用最少的资金来获取想要的数据。回弹法不适用于表层和内部之间的质量差异检测,对一些已经呈现出缺陷的内部构件检测结果也不理想。 1.2砌体结构检测 砌体结构检测技术在土木建筑结构检测过程中主要运用的是直接法和间接法。 1.2.1直接法 直接法主要是用来测量砌体强度和砌体抗剪强度的,其优点是可以直接测量出这些参数来反应材料和施工的质量,但是它存在一定的缺点,即操作量大且会对砌体造成一定的损伤。直接法能直接反应出结果,简明易懂,且具有很强的针对性。但是,其本身属于破坏性试验,也就是说直接法在建筑检测过程中会对砌体的结构造成损伤,因此,这种检测方式会被逐渐取代。 1.2.2间接法 和直接法不同的是,间接法在进行土木建筑结构检测过程中,是通过对砌体有关的砂浆的检测来获取相关参数,通过公式进行推演和计算,从而得到砌体结构的强度。这种测试方法的工作流程十分简单,主要判断砌体主体结构是否存在损伤,但其检测并没有直接针对砌体结构,所检测的结果存在很大误差。 1.3钢结构检测 与前两种检测方式相比,钢结构材料检测具有明显的应用优势。在施工过程中,钢结构能充分发挥出自身所具有的韧性,同时,其还具有很强的可塑性,且钢结构材质非常均匀。这些优势让钢结构在土木建筑结构的施工过程中得到广泛应用。钢结构的广泛应用使得钢结构检测的重要性凸显。为了使建筑能被稳定使用,就需要严格控制钢结构的质量和性能,确保其不会发生变形,定期开展检测工作,及时掌握钢结构的应用情况。当前,我国钢结构检测技术还不够成熟,大多单位主要采用一些国外的先进技术来进行土木建筑结构检测。常见的钢结构检测方法有结构性能实荷检测与动测、涂层厚度检测、涡流检测、超声波无损检测、射线检测、钢材锈蚀检测和磁粉检测等。我国一直致力于土木建筑结构检测方法的研究,为建筑使用寿命的稳定提供了保证,结构检测技术的应用使土木工程的整体质量得到了质的飞跃,对保证建筑的安全使用发挥了积极影响。同时,新型检测技术的运用,为国家和相关企业节约了一大笔资金,切实保证了人民的财产安全。 2土木工程结构质量检测方法的应用 2.1土木工程准备阶段的检测 对于土木工程主体结构进行质量检测是一项非常复杂的工作,因为我们在对其检测过程中需要对整个土木工程施工、材料、技术等进行有效的管理,因此我们必须要结合实际的要求,选择合适的检测方法。一般,我们在土木工程的准确阶段,为了能够有效的对土木建筑结构主体质量进行检测,需要我们对施工方案、材料质量、人员技术、施工技术等进行有效的管理。在工程建设施工开始前,必须要审查每一个施工单位的施工资质,确保施工单位具备相应的施工能力。并且还要对相关的技术人员、施工设备进行审查,确保施工设备的完整,人员技术符合施工要求。此外,作为重要的一个检测核心就是对施工方案的检测,通过应用先进的BIM技术对其整体结构方案进行三维模型检验。通过对施工土木建筑结构进行反复的撞击试验,从而将土木建筑结构施工方案中的一些问题进行查找,然后及时的进行解决,从而保证土木建筑结构施工方案的有效性。 2.2土木工程施工阶段的检测 当土木工程主体结构进入到施工阶段后,施工过程中我们针对土木工程主体结构的检测要求更加严格,保证检测过程中要认真、负责、抓重点,并且在检测过程中对于一些细节的把握要重视起来,不能够出现任何的遗漏,从而确保土木工程主体结构质量检测的有效性。施工阶段我们对于施工规范性、施工材料质量、施工过程中土木建筑结构的沉降率等都要进行及时的检测。就以沉降率的检测为例,一般在施工过程中都会存在沉降情况发生,这主要是由于建筑主体结构重量较大造成的,而普通的沉降不会造成太严重的后果,但是因为土木工程的所在地质不同,则沉降的后果也有所差异,从而给土木建筑结构的安全带来严重隐患。因此必须要对沉降问题进行及时的检测,首先将监测点布置在建筑主体结构的不同方位,并对土木建筑结构进行第一轮沉降检测,通过记录所有基准点数据作为参考,然后每天进行一次检测与记录,通过比较数值的变化,在正常沉降范围内则表示土木建筑结构主体安全,但是超出正常沉降值则需要及时的进行处理,防止发生严重的事故。 3加强土木工程检测技术的措施 3.1合理布置传感器 传感器在检测中有重要作用,传感器摆放位置是检测中一项非常重要的工工作。为了保证检测的准确性,必须对恰当、合理地摆放传

土木工程结构试验与检测论文

土木工程结构试验与检测总结 衣食住行是人类生活的主要方面,其中住虽然不是最重要的,却也是必不可少的。而这学期学习的土木工程结构试验与检测让我了解到一个建筑的来之不易,更让我了解到建筑质量的重要性。结构试验与检测是一项科学实践性很强的活动,是研究和发展工程结构新材料、新体系、新工艺,也是探索结构设计新理论及验证实体结构的受力性能、承载力和可靠性的重要手段。 通过学习这门课程,我了解到了建筑结构检测和试验的任务,目的,定义和作用,也了解到进行土木工程结构试验与检测的工具,比如重物加载的方法及相关的加载设备、液压加载的方法及相关的加载设备、加载辅助设备、试件支承装置。 结构试验是以工程结构、构件或者结构模型为对象,以试验仪器设备为工具,以各种测试技术为手段,通过试验方式量测结构受载后的各种参数(位移、应力、应变、裂缝、振幅、频率、加速度等),据此,对结构物的工作性能作出评价,对建筑物的承载能力、安全性能作出正确的评定,确定结构对使用要求的符合程度,并用以检验和发展结构的计算理论。根据不同的试验目的、荷载性质、试验对象、试验场所、构件破坏与否、荷载作用时间等不同因素进行分类,可以为研究性试验和检测性试验、静力试验和动力试验、实体(原理)试验和模型试验、试验室试验和现场试验、破坏性试验和非破坏性试验,以及短期荷载试验和长期荷载试验。 1、研究性试验和检测性试验 根据试验目的,可分为研究性试验和检测性试验。 (1)研究性试验 研究性试验具有研究、探索和开发的性质。其目的在于验证结构设计的某一理论,或验证各种科学的判断、推理、假设及概念的正确性。或是为了创造某种新型结构体系及其计算原理,而系统地进行的试验研究。 研究性试验一般都是在室内进行,需要使用专门的加载设备和数据测试系统,以便对受载试件的变形性能作连续观察、测量和全面的分析研究,从而找出其变化规律,为验证设计理论和计算方法提供依据。这类试验通常研究以下几个方面的问题。

土木工程结构试验与检测

研究性试验:验证结构设计的某一理 论,或验证各种科学的判断、推理、假设 及概念的正确性,或者为了创造某种新型 结构体系及计算理论,而系统地进行的试 验研究。静力试验:所谓“静力”一般是指试验过程中,结构本身运动均加速度 效应(惯性力效应)可以忽略不计。单调静力荷载试验:试验荷载逐渐单调增 加到结构破坏或预定的状态目标,研究结 构受力性能的试验。拟静力试验:也叫低周期反复荷载试验或伪静力试验。利用 加载系统对结构施加逐渐增大的反复作 用荷载或交替变化的位移,使结构或构件 受力的历程与结构在地震作用下的受力 历程基本相似,属于结构抗震试验方法, 但其加载速度远低于实际结构在地震作 用下所经历的变形速度。结构动力试验主要包括:①动荷载的特性试验方法:直接测定法、间接测定法、比较测定法。 ②结构动力特性试验;③结构的动力反应 试验;④模拟振动地震台试验; ⑤风洞试验;⑥疲劳试验。实体试验和模 型试验;试验室试验和现场试验;非破坏 性试验和破坏性试验。 结构检测:是为了评定结构工程的质量 或鉴定既有结构的性能等所实施的检测 工作。研究性试验包括哪几个阶段?设计阶段→准备阶段→实施阶段→总结阶段。试验阶段试验加载图式:试验荷载在试验结构构件上的布置(包括荷载类型和分布情况)称为加载图示。试验装置:①试验装置应有足够的刚度,在最大的试验荷载作用下,应有足够承载力(包括疲劳强度)和稳定性。②试验结构构件的跨度、支撑方式、支撑等条件和受力状态应符合设计计算简图,且在整个试验过程中保持不变。③试验装置要满足构件的边界条件和受力变形的真实状态,且不应分担试验结构构件承受的试验荷载和不应阻碍结构构件变形的自由发展。④应满足试件就位支撑、荷载设备安装、试验荷载传递和试验过程的正常工作要求。加载制度:是指试验进行期间荷载与时间的关系。测点的选择与布置:用仪器对结构或构件进行内力、变形等参数的量测时,测点的选择与布置应满足以下原则。仪器选择与测读原则:①选择的仪器,必须能满足试验所需的精度与量程要求。②仪器的量程应满足最大应变和扰度需要。试验中若仪器量程不够,中途调整必然会增加量测误差,应尽量避免。③现场试验时,仪器所处条件和环境较复杂,影响因素较多,电测仪器的适应性就不如机械式仪表。而测点较多时,机械式仪表却不如电测仪表灵活、方便。因此,选用对应做具体分析和技术比较。④为了简化工作,避免差错,量测仪器的型号、规格应尽可能一致,种类越少越好。结构试验准备阶段:将设计阶段确定的试件按要求制作、安装就位,将加载设备和测试仪器率定、安装就位,准备设计记录表格,算出各加载阶段试验结构各特征部位的内力及变形值。重物加载:它是利用物体本身的重量施加在结构上作为模拟荷载,在实验室内可以采用的重物有专门制作的标准铸铁砝码、混凝土试块和水箱等;在现场试验可以就地取材如砖、砂、石、袋装水泥等建筑材料作为加载物。气压加载:它分为正压加载与负压加载。正压加载是利用压缩空气的压力对结构施加压力负压加载是利用将实验结构物下面密封室内的空气抽出,使之形成真空,结构的外表面收到的大气压,就成为施加在结构上的均布荷载,由真空度可得出加载值。液压加载:液压千斤顶、大型结构试验机、电液伺服加载系统。电液伺服加载系统的组成:1、液伺服加作动器2、控制系统3、液压源。模拟地震振动台设备的组成:振动台台面与基础、液压驱动和动力系统、控制系统、测试和分析系统、动力加载法 冲击力加载:特点是荷载作用时间极为 短暂,在它的作用下被加载结构产生自由 振动,适用于进行结构动力特性的试验。加载方法:分为初位移法和初速度法。(1)初位移加载法:在结构上拉一钢丝绳,使结构产生一个人为的初始强迫位移,然后突然释放,使结构在静力平衡位置附近作自由振动。(2)初速度加载法:利用摆锤或荡重的方法使结构在瞬时内受到水平或垂直的冲击,产生一个初速度,同时使结构获得所需的冲击荷载。离心力加载:离心力加载一般采用机械式激振器,激振器由机械和电控两部分组成,机械部分主要是由两个或多个偏心质量组成。直线位移惯性力加载:电磁加载在磁场中通电的导体将受,到与磁场方向垂直的作用力,电磁加载就是根据这个原理工作的。现场激振方法:1、人体激振2、人工爆炸激振3、环境随机振动例:微小的地震活动、机器运作、车辆行驶。人体激振产生的方式:人的身体作与结构自振同步结构运动,产生足够大的惯性力,就有可能形成适合共振实验的振幅。人工爆炸激振产生的方式:在实验结构附近场地采用炸药进行人工爆炸,利用爆炸产生的冲击波对结构进行瞬时激振,使结构产生强迫震动。环境随机震动的产生方式:建筑物常处于微小的而不规则的脉动之中,这种微小而不规则的震动来源于微小的地震活动、机器运作和车辆行驶等,使地面存在着连续不断的运动,采用高灵敏的传感器、放大记录设备,量测结构的反映。试验台座:1、槽式试验台座2、地锚式试验台座3、箱式试验台座4、锚槽式试验台座5、梁式台座6、空间桁架式台坐水平反力装置:主要由反力墙(或反力架)及千斤顶水平连接件等组成。试验支座和支墩各有什么作用?对其有何要求? 结构试验中的支座与支墩是试验装置中 模拟结构受力和边界条件的重要组成部 分,是支撑结构、正确传递作用力和模拟 实际荷载图式的设备。 支座要求:①保证试件在支座处能自由 转动。②保证试件在支座处力的传递。支墩要求:①有足够的刚度与承载力,在试验荷载下的总压缩变形不易超过试验构件饶度的1/10。②应具有相同的刚 度。(当试验需要使用两个以上的支墩时) ③偏差不应大于试件跨度的1/50。④双 向板支墩在2个跨度方向的高差和偏差 也应满足上述要求.⑤连续梁各中间支墩 应采用可调式支墩,必要时还应安装测力 计,按支座反力的大小调节支墩高度,因 为支墩的高度对连续梁的内力有很大影 响。支座有哪些类型?活动铰支座、固 定铰支座、球铰支座、刀口支座。简述 常用的试验台座及其特点:①槽式试 验台座:沿台座纵向全长布置几条槽轨。 槽轨由型钢制成的纵向框架式结构,埋置 在台座的混凝土内,它的作用在于锚固加 载支架,用以平衡结构物上的荷载产生的 发力。②地锚式试验台座:这种台座在台 面上每隔一定间距设置一个地脚螺栓,螺 栓下端锚固在混凝土内,顶端伸出到台座 表面特质的地槽内,并略低于台座表面标 高。③箱式试验台座:它本身就是一个刚 度很大的箱形结构,台座顶板沿纵、横两 个方向按一定间距留有竖向贯穿的孔洞, 以固定立柱或梁式槽轨。台座配备有短的 梁式活动槽轨,便于沿孔洞连线的任意位 置加载,即先将槽轨固定在相邻的两孔 间,然后将立柱按加载的位置固定在槽轨 中。④槽锚式试验台座:此台座兼有槽式 及地锚式台座的特点,同时,由于抗震试 验的需要,利用锚栓一方面可固定试件, 另一方面可承受水平剪力。⑤梁式台座: 在预制构件厂和小型结构实验室中,当缺 少大型试验台座时,也可以采用抗弯大梁 式和空间桁架式台座,以满足中小型构件 试验或混凝土制品检验的要求。⑥空间桁 架式台座:一般用于进行中等跨度的桥架 及层面大梁的试验。量测仪器的组成: 分为:感受、放大、显示。感受:直接与 被测对象相连。放大:将感受部分传来的 被测参数通过各种方式进行放大。显示: 将放大部分传来的量测结果通过指标、电 子数码器、屏幕等显示出来,或通过各种 记录设备将试验数据或曲线记录下来。 量测仪器的主要指标:1、量程;2、 刻度值;3、分辨率;4、灵敏度;5、精 确度;6、滞后;7、线性范围;8、频响 特性;9、相移特性。量程:仪器能测 围。刻度值:仪器指示装置的最小刻度 灵敏度:使仪器指示值发生变化的最 小输入变化值。分辨率:单位输入量 所引起的仪表指示值的变化。精确度: 仪表指示值与被测真值的符合程度。量 测仪器的选用:1、符合量测所需的量 程及精度要求。2、动力试验量测仪器, 其线性范围,频响特性及相移特性等都应 满足试验要求。3、对于安装在结构上的 仪器或传感器,要求自重轻,体积小,不 影响结构的工作。特别要注意夹具安装的 设计是否合理正确,不正确的夹具安装将 使试验结果带有很大误差。4、同一试验 中选用的仪器种类应尽可能少,以便统一 数据的精度,简化量测数据的整理工作和 避免差错。5、选用仪器时应考虑试验的 环境条件。选用仪器前,应先对被测值进 行估算。一般应使最大被测值控制在仪器 的213量测范围附近,以防仪器超量程而 损坏。同时,为保证量测精度,应使仪器 的最小刻度值不大于最大被测值的5%。 量测方法的分类?应变量测、位移量 测、力值量测、裂缝观测、温度量测等等 应变量测的方式机测引伸仪:1、手持 式应变仪;2、千分表测应变装置。电阻 应变计的技术指标?1.标距L 2、电阻 值R 3、灵敏系数K。位移测量的方法 有哪些?线位移传感器、角位移传感 器、光纤位移传感器。线位移量测仪器 传感器有哪些?机械式百分表和千分 表、张拉式位移传感器、电阻应变式位移 传感器、滑动电阻式位移传感器、线性差 动电感式位移传感器。角位移传感器有 哪些?水准式倾角仪、电子倾角仪力值。 有哪些?机械式力传感器、电阻应变式 力传感器、震动弦式力传感器。裂缝观 测的方法?1.肉眼观测2.贴应变片3涂 导电膜漆4超声波检测。裂缝宽度测量 仪器有哪些?读数显微镜、裂缝读数 卡。读数显微镜的使用方法?读数轮 上标有刻度,旋动读数鼓轮,使镜内长线 分别处于裂缝量测边缘并读出两次刻度 值。两次读数差即为裂缝宽度。温度量 测的方法有哪些?从测试元件与被测 材料是否接触来分,分为接触式测温和非 接触式测温两大类,接触式测温仪器有: 水银温度计和热电偶温度计。非接触式测 温仪器有红外温度计振动参数测量设 备有哪些?作用分别是什么?1.感 受:感受部分通常称为拾震器,是将机械 信号处理成电信号的2放大:放大器不仅 将信号放大,还可将信号进行积分、微分 和滤波等处理,可分别测量出振动参量中 的位移、速度及加速度3显示记录:显示 自振频率、振型、位移、速度和加速度等 震动参量,记录这些震动参数随时间历程 变化的全部数据。测振仪器一般有哪些 传感器?磁电式速度传感器、压电式加 速传感器。数据采集系统的组成有哪 三个部分?作用分别是1.计算机的作 用:数据后处理、打印输出、实时屏幕图 像显示、存入文字、计算处理、从数据采 集仪读入数据2.数据采集仪的作用:打 印输出、存入磁盘、放入内存、系统换算、 A/D换算、扫描采集3.传感器的作用:把 物理量转变为电信号、感受各种物理量。 数据采集系统的分类大型专用系统;2、 分散式系统;3、小型专用系统;4、组成 式系统。数据采集系统的过程有哪 些?单调静力荷载试验:它是指试验 荷载逐渐单调增加到结构破坏或预定的 状态目标,研究结构受力性能试验。单 调静力荷载试验加载制度:它是指试 验实施过程中荷载的施加程度或步骤,从 试验实施的进程来看,加载制度也可以认 为是施加的荷载与时间的关系。试验加载 程序是指试验进行期间荷载与时间的关 系。三个阶段:预载、正常使用荷载、 极限荷载。1、预载:一般分为三级进行, 每级取正常使用荷载的20%,然后分级卸 载,2~3级卸完。每加(卸)一级荷载, 停歇10min。目的:①使试件各部分接 触良好,进入正常工作状态,荷载与变形 关系趋于稳定;②检验全部试验装置的可 靠性;③检验全部量测仪表工作正常与 否;④检查现场组织工作和人员的工作情 况,起演习作用。2、正式加载空载时间: 受载结构卸载后到下一次重新开始受载 之间的间歇时间。满载时间:对需要进 行变形和裂缝宽度试验的结构,在标准短 期荷载作用下的持续时间。拟静力试验 加载制度及加载方法:1、单向反复加 载制度(1)变形控制加载法:Ⅰ.变幅加 载;Ⅱ.等幅加载;Ⅲ.变幅等幅混合加载; (2)荷载控制加载法;(3)荷载—变形 双控制加载法。注意事项:①试验时应首 先施加轴向荷载,并应在施加反复试验荷 载时保持轴向荷载值稳定;反复试验荷载 的加载程序宜采用荷载—变形双控制加 载法;在结构构件达到屈服荷载前,宜采 用荷载(或应力)控制;在结构构件达到 屈服荷载后宜采用变形(应变)控制。② 在结构构件的荷载达到屈服荷载前宜取 屈服荷载值的0.5倍、0.75倍和1.0倍 作为回载控制点;在结构构件的荷载达到 屈服荷载后宜取屈服变形的倍数点作为 回载控制点。③反复加载次数应根据试验 目的的确定。一般情况下,反复加载次数 宜为3次。若结构构件的残余变形很小, 则进行一次反复杂加载;当研究承载力退 化率时,在相应于某一位移延性系数下反 复加载次数不宜少于5次;当研究刚度退 化率时,在选定荷载作用下反复加载次数 不宜少于5次;试验中应保证反复加载过 程的连续性,每次循环时间宜一致。双 向反复加载制度:x、y轴双向同步加 载x、y轴双向非同步加载开裂荷载:取 试验结构或构件出现第一条垂直裂缝或 斜裂缝时的荷载。屈服荷载和屈服变 形:取试验结构构件在荷载稍有增加而 变形有较大增长时所能承受的最小荷载 和其相应的变形为屈服变形。极限荷载: 取试验构件所能承受的最大荷载值。破 坏荷载和极限变形:当试验构件丧失承 载力或超过极限荷载后,下降至85%极限 荷载时,所对应的荷载值即为破坏荷载, 其相应变形为极限变形。延性系数:它 是试验结构构件塑性变形能力的一个指 标。退化率:反映试验结构构件抗力随 反复加载次数增加而降低的指标。拟动 力试验的设备:它的加载设备一般由计 算机、加载装置与加载控制系统组成。 (1) 计算机:试验系统的心脏,加载过程的控 制和试验数据的采集都由它来完成。同时 对试验结构和其它反应参数进行演算和 处理。(2)加载装置与加载控制系统: 根据该时刻由计算机传来的位移指令转 换为电压信号输入,用于电液伺服系统, 使加载器按指令工作。实验步骤①在计 算机系统中输入地震加速度时程曲线,并 按一定的时间间隔数字化。②把几时刻的 地震加速度值代入运动方程,解出几时刻 的地震反应位移X。③由计算机控制电液 伺服加载系统,将X施加到结构上,实现 这一步的地震反映。④量测此时试验结构 的反力Fn,并代入运动方程,按地震反 应过程的加速度进行n+1时刻的位移 Xn+1的计算,量测试验结构反力Fn+1。 ⑤重复以上步骤,按输入n+1时刻的地震 加速度值,解位移Xn+2和结构反力Fn+2, 连续进行加载实验,直到实验结束。异 常数据的剔除:1.σ3检测;(2)格 拉布斯方法;(3)肖维纳准则。误差的 类型:(1)过失误差;(2)系统误差; (3)随机误差。过失误差:由于量测人 员粗心大意,不当操作或思想不集中所造 成。系统误差:仪器的缺陷,外界因素影 响或观测者感官不完善等固定原因引起。 随机误差:①在一定的量测条件下,随机 误差的绝对值不会超过一定的限度。②随 机误差数值是有规律的,绝对值小的出现 的机会多,绝对值大的的机会少。③绝对 值相等的正负误差出现的机会相同。④它 在多次量测中具有抵偿性质,即对于同一 物理量进行等精度量测时,随着量测次数 的增加,随机误差的算术平均值将逐渐趋 于0。试验结果表达:表格法;(2)图 形法;(3)函数方式。系统识别方法: 用数学的方法,由已知系统的输入和输 出,找出系统的特性或它的最优的近似 解。在模拟地震动振动台中,可以用系统 识别方法来确定试验结构的某些参数、刚 度、阻尼、质量和恢复模型。步骤:1、 建立数学模型和选定需要识别的参数;2、 构造误差函数;3、对选定的系统参数进 行优化。动力荷载试验的类型:结构 动力特性试验、结构动力反应试验、模拟 地震震振动台实验、模拟地震震振动台实 验、风洞实验、结构疲劳试验。动荷载 的特性试验:动荷载的特性包括作用力 的大小、方向、频率及其作用规律等。 主振源的测定:首先要找出对结构振动 起主导作用即危害最大的主振源,然后测 定其特性。在工业厂房内有多台动力机械 设备时,可以逐个开动,观察结构在每个 振源影响下的振动情况,从中找出主阵 源,但是这种方法往往由于影响生产而不 便实现。也可以分析实测振动波形,根据 不同振源将会引起不同规律的强迫振动 这一特点,来间接判断振源的某些性质, 作为探测主振源的参考依据。分析结构振 动的频率,可作为进一步判断主振源的依 据。由于结构强迫振动的频率和作用力的 频率相同,因此具有这种频率的振源就可 能是主振源。对于简谐振动可以直接在振 动记录图上量出振动频率,而对于复杂的 合成振动则需将合成振动记录图作进一 步分析,做出复合振动频谱图,在频谱图 上可清楚地看出合成振动由哪些频率成 分组成的,哪一个频率成分有较大的幅 值,从而判断哪一个振源为主振源。动 荷载的参数测定(1)直接测定法:它 是通过测定动荷载本身参数以确定其特 性。2)间接测定法:它是把要测定动力 的机器安装在有足够性变形的专用结构 上。3)比较测定法:它是通过比较振源 的承载结构在已知动荷载作用下的振动 情况和待测振源作用下的振动情况,进而 得出荷载的特性数据。自由振动法:它 是设法使结构产生的自由振动,通过记录 仪器记下有衰减的自由振动曲线,由此求 出结构的基本频率和阻尼系数。共振法: 它是利用专门的激振器,对结构式加简谐 动荷载,使结构产生恒定的强迫简谐振 动,借助对结构受迫振动的测定,求得结 构动力特性的基本参数。脉动法:它是 一种很微小的振动,脉动源来自地壳内部 微小的振动,地面车辆运动,机器运转所 引起的微小振动及风引起的建筑物的振 动等。1、基本假设①假设建筑物的脉 动是一种各态历经的随机过程。②对于多 自由度体系,多个激振输入时,在共振频 率附近所测得的物理坐标的位移幅值,可 以近似地认为就是纯模态的振型幅值。③ 假设脉动源的频谱是较平坦的,可以把它 近似为有限带宽的白噪声,即脉动源的傅 里叶谱或功率谱是一个常数。2、测试方 法1)对仪器的要求1、应注意下限频率; 2要求高灵敏度的传感器;3、要有足够 数量的传感器及相应的放大记录设备。 (2)传感器布置原则1、找好中心位置 平移振动测点;2、在建筑物的两侧布置 扭转测点;3、在结构突变处布置测点;4、 在特殊部位处布置测点;5、测点数量和 测试步骤的确定;6、传感器数量受限时 测点的布置。3、数据分析(1)模态分析 法;(2)主谐量法6.3结构动力反应试 验。结构动力系数的测定动挠度和静挠 度的比值称为动力系数。为了求得动力系 数,先是移动荷载以最慢的速度驶过结 构,测得扰度图,然后使动力荷载按某种 某度驶过,这时结构产生最大扰度yd。 从图上量得最大静桡度yj,和最大动桡 度yd;即可求得动力系数。强震观测目 的:强震观测能够为地震工程科学研究和 结构抗震设计提供确切数据,并用来验证 抗震理论和抗震措施是否符合实际。基本 任务:①取得地震时地面运动过程的记 录,为研究地震影响场和烈度分布规律提 供科学资料。②取得结构物在强震作用下 振动过程的记录,为结构抗震分析与试验 研究及设计方法提供客观的数据。6.4 模拟地震震振动台实验6.4.1试验模 型(1)模型结构与原型结构几何相似; (2)应采用与实际结构性能相近的材料 制作模型;(3)振动台试验模型制作工 艺应严格要求。风洞试验:钝体模型: 用于研究风荷载作用下,结构表面各个位 置的风压。气弹模型:主要用于研究风致 振动以及相关的空气动力学现象。结构 疲劳试验目的:了解在重复荷载作用下 结构的性能及变化规律。疲劳:结构物或 构件在重复荷载作用下达到破坏时的应 力比其静力强度要低得多。荷载:上限荷 载疲劳次数下限荷载1、预加静载试验 对构件施加不大于上限荷载20%的预加 静载1~2次,消除松动及接触不良,并 使仪表运动正常。2、正式疲劳试验① 做疲劳前的静载试验,目的主要是为了对 此构件经受反复荷载后受力性能有何变 化。荷载分级加到疲劳上限荷载,每级荷 载可取上限荷载的20%,临近开裂荷载 时应适当加密,第一条裂缝出现后仍以 20%的荷载施加,每级荷载加完后停歇 10~15min,记录读数,加满载后分两次 或一次卸载,也可采取等变形加载方法。 ②进行疲劳试验,首先调节疲劳机上下限 荷载,待示值稳定后读取第一次动载读 数,以后每隔一定次数读取数据。根据要 求也可在疲劳过程中进行静载试验,完毕 后重新启动疲劳机继续疲劳实验。③破坏 试验,达到要求的疲劳次数后进行破坏试 验时有两种情况。一是继续施加疲劳荷载 直至破坏,得到承受疲劳荷载的次数。另 一是做静载破坏试验,这时方法同前,荷 载分级可加大。振动信号处理及分析振 动按其特性可分为确定性振动和随机振 动两大类。确定性振动:按确定规律变 化的运动,它可用确定的数学表达式加以 描述,它又包括简谐振动、复杂周期振动、 非周期振动等形式。随机振动:一种非 确定性振动,不能用确定函数来描述这种 振动。周期性振动信号(1)单一简谐 振动波形分析;(2)两个简谐振动合成 的信号分析;(3)间歇非周期振动信号 分析.随机数据的统计特征1、幅值域的 统计参量(1)概率密度函数:研究随机 振动的瞬时幅值落在某指定范围内的概 率值。(2)均值:随机过程的一个非常 重要的特征参数,表示一个变化着的量是 否有恒定值。(3)均方值:只能描述振 动信号中的恒定分量,而不能描述波动情 况。(4)方差:均方指—均值的差。2、 时域的统计参量(1)自相关函数(2)互 相关函数3、频域的统计参量(1)自功 率谱密度(2)互功率谱密度(3)传递函 数4)相干函数随机数据的分析:采集 原始数据→剔除不合理数据→A/D转换 →数据预处理→数据检验→数据分析1、 原始信号的处理2、模数转换3、数据预 处理(1)确定经过量化后的数字量与被 测参量单位之间的换算关系,即校正数据 的物理单位(2)进行中心化处理,即将 原始数据减去平均值的处理,以便简化计 算公式。(3)消除趋势项,趋势项是指 样本记录周期大于记录长度的频率成分, 它可能是由于仪器的零点漂移或测试系 统引起的,或是变化缓慢的误差等,如果 不把它事先消除,在相关分析和功率谱分 析时将引起很大的畸变,会导致低频谱的 估计值完全失真。4、数据检验5、数据 分析。结构检测程序结构检测分为哪 几类的结构检测?1混凝土2.钢筋混 凝土强度的检测方法1回弹法2.钻芯 法3.超声法4.超声回弹综合法5.后装拔 出法。回弹法、钻芯法、超声法、超 声回弹综合法、后装拔出法适用条件 1。采用回弹法时被检测混凝土的表层质 量应具有代表性,且混凝土的抗压强度和 龄期不应超过相应技术规程限定的范围 2.采用超声综合回弹法时,被检测混凝土 的内外质量应无明显差异,且混凝土的抗 压强度不应超过相应技术规程限定的范 围3.采用后装拔出法时,被检测混凝土的 表层质量应具有代表性,且混凝土的抗压 强度和混凝土粗骨料的最大粒径不应超 过相应技术规程限定的范围。4.在回弹 法、超声回弹综合法或后装拔出法适用的 条件下,宜进行钻芯修正或利用同等条件 养护立方体试块的抗压强度进行修正五、 回弹法的测定方法测试时,打开按钮,弹 击杆伸出筒身外然后把弹击杆垂直顶住 混凝土测试面使之徐徐压入筒身,这时筒 内弹簧和重锤逐渐趋于紧张状态,当重锤 碰到挂钩后即自动发射,推动弹击杆冲击 混凝土表面后回弹一个高度,回弹高度在 标尺上示出,按下按钮取出仪器,在标尺 上读出回弹值。回弹法检测注意的几 个问题①用回弹仪测试混凝土的强度时, 必须注意其限制条件。龄期3年以上的混 凝土,其表面混接土的碳化可能达到相当 深度,回弹值已不能准确反映混凝土的强 度,因此,不宜采用回弹法测定龄期超过3 年的老混凝土。回弹仪的弹击锤回弹距离 受到回弹仪本身的限制,其有效回弾最大 距离决定了回弹法能够测试的最大混凝 土强度,当混凝土强度超过C60级时,不能 采用回弾法检测混疑土的强度。对混凝土 的成型工艺、潮湿状态等也有限制。②回 弹法实际上是利用混凝土的表面信息推 定混凝土的强度,很多因素影响测试结果, 如原材料构成、外加剂品种、混凝土成型 方法、养护方法及湿度、碳化及龄期、模 板种类、混凝土制作工艺等,这些因素使 测试结果在一定范围内表现出离散性。③ 对于建筑工程和公路工程中的混凝土构 件,都有相应的技术规程,如建筑工程的? 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 ?(JGJ/T 23-2001)和公路工程的?回弹仪 检测水泥混凝土强度试验方法?(T 0954-1995)。在这些技术规程中,对回弹仪 的操作与维护、回弹值的修正、测强曲线 及混凝土强度推定的方法等方面,做出了 具体的规定。采用回弹法检测混凝土的强 度时,必须遵守有关技术规程的规定。超 声回弹法的定义是什么?超声回弹综 合法是指采用超声检测仪和回弹仪,在结 构或构件混凝土的同一测区分别测量超 声声时和回弹值,再利用已建立的测强公 式,推算该测区混凝土强度的方法。超 声回弹法的优点是什么1.超声回弹综 合法是指采用超声检测仪和回弹仪,在结 构或构件混凝土的同一测区分别测量超 声声时和回弹值,再利用已建立的测强公 式,推算该测区混凝土强度的方法与单一 的回弹法或超声法相比,超声回弹综合法 具有以下优点。2.混凝土的龄期和含水率 对回弹值和声速都有影响。混凝土含水率 大,超声波的声速偏高,而回弹值偏低; 混凝土的龄期长,回弹值因混凝土表面碳 化深度增加而增加,但超声波的声速随龄 期增加的幅度有限。两者结合的综合法可 以减少混凝土龄期和含水率的影响。3回 弹法通过混凝土表层的弹性和硬度反映 混凝土的强度,超声法通过整个截面的弹 性特性反映混凝土的强度、回弹法测试低 强度混凝土时,由于弹击可能产生较大的 塑性变形影响测试精度,而超声波的声速 随混凝土强度增长到一定程度后,增长速 度下降,因此,超声法对较高强度的混凝 土不敏感。采用超声回弹综合法,可以内 外结合,相互弥补各自不足,较全面的反 映了混凝土实际质量。浅裂缝和深裂缝 取什么方法检测:对于结构混凝土开裂 深度小于500MM的裂缝,可用平测法或 斜测法进行检测。对于大体积混凝土中预 计深度在500MM以上的深裂缝,采用平 测法和斜测法有困难时,可采用钻孔探 测。超声波检测内部缺陷的方法:超 声检测混凝土内部的不密实区域或空洞 是根据各测点的声时(或声速)、波幅或频 率值的相对变化,确定异常测点的坐标位 置,从而判定缺陷的范围。 砌体块材的检测方法强度检测一般可 采用取样法、回弹法、取样结合回弹或钻 芯的方法检测。砌筑砂浆的检测方法检测 砌筑砂浆的强度宜采用取样的方法检测, 如推出法、筒压法、砂浆片剪切法、点荷 法等。砌体强度的检测方法1、扁顶法 2.原位轴压法 3.原位单剪法 4.原位单砖双 剪法砌筑的质量的检测砌筑质量检测可 分为砌筑方法、灰缝质量、砌体偏差、砌 体中的钢筋检测和砌体构造检测等项目。 怎么来测定钢材的强度:可采用表面 硬度的方法检测。表面硬度法主要利用布 氏硬度计测定,由硬度端部的钢珠受压时 在钢材表面和已知硬度标准试样上的凹 痕直径,测得钢材的硬度,并由钢材硬度 与强度的相关关系,经换算得到钢材的强 度超声探伤方法超声法检测钢材和焊缝 缺陷的工作原理与检测混凝土内部缺陷 相同,试验时较多采用脉冲反射法超声波 脉冲经换能器发射进入被测材料传播时, 当通过材料不同介面(构件材料表面、内 部缺陷和构件底面)时,会产生部分反射, 这些超声波各自往返的路程不同,回到换 能器时间不同,在超声波探伤仪的示波屏 幕上分别显示出各界面的反射波及其相 对的位置,分别称为始脉冲、伤脉冲和底 脉冲磁粉探伤的原理融粉探伤的原理:铁 磁材料(铁、钴、镍及其合金)置于磁场中、 即被磁化。如果材料内部均匀一致而截面 不变时,则其磁力线方向也是一致的和不 变的,当材料内部出现缺陷,如裂纹、空 洞和非磁性夹杂物等,则由于这些部位的 导磁率很低,磁力线产生偏转,即绕道通 过这些缺陷部位.当缺陷距离表面很近 时,此处偏转的磁力线就会有部分越出试 件表面,形成一个局部磁场。这时将磁粉 撒向试件表面,落到此处的磁粉即被局部 磁场吸住,于是显现出缺陷的所在。射 线探伤有哪两种?射线探伤有x射线 和 γ 射线

关于土木工程试验与检测名词解释

名词解释 1量纲和谐:一个完整的物理方程中,各项的量纲必须相同,因此方程才能用加减,并用等号联系起来,该性质即量纲和谐。P92. 2频响函数:系统的频率响应函数(简称频响函数)是系统的响应与激励的复振幅之比,它是激励频率w(或f)的复函数P181 3自功率谱:单位频带的功率随频率变化的情况,称之为X(t)的自功率谱密度函数,简称自功率谱或自谱。P172 4相干函数:常相干函数用gxy2(f)表示,其定义是如果相干函数为零,表示输出信号与输 入信号不相干,那么,当相干函数为1时,表示输出信号与输入信号完全相干。若相干函数在0~1之间,则表明有如下三种可能:(1)测试中有外界噪声干扰;(2)输出y(t)是输 入x(t)和其它输入的综合输出;(3)联系x(t)和y(t)的线性系统是非线性的。 5桩身截面波阻抗:Z=ρ.A.C是桩身材料密度、截面积、和桩身一维弹性纵波速的乘积,称为桩身截面阻抗。P277 6相似准数:相似准数π把相似系统中的各物理量联系起来,说明他们之间的关系,故又称“模型律”。P90 7传递函数:系统的传递函数可以定义为输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比。如果把振动系统的激振力f(t)看作输入量,把振动的位移响应x(t)看作输出量,则振动系统的传递函数定义为H(s)=X(s)/F(s)P219 8频率混淆:波形采样定理一般通过模数转换电路(A/D)来完成,采样率高,采样时间间隔小,如果缩短记录的时间长度,则可能产生较大的分析误差,采样率过低,即采样间隔过大,则离散的时间序列可能不足以反映原来信号的波形特征,频率分析会出现混淆现象P209 9正弦扫描激励:在扫描过程中,振动台的激励频率随着时间不断地变化,从而结构响应中的频率成份也随着时间而不断地变化,即结构响应信号是非平稳的。这样,各种适用于非平稳信号分析的时频分析方法更加适合于正弦扫描振动试验结构响应分析。P231 10:传感器的频率响应:在理想情况下,当所测振动的频率变化时,传感器的灵敏度应该不改变,但无论是传感器的机械系统还是机电转换系统都有一个频率响应问题,即灵敏度K 随所测频率不同而有所变化,这个变化的规律就是传感器的频率响应。P53 11模态频响函数:Q?r为模态坐标q r处响应的复数振幅,P?r为第r阶模态频率的激振力分量的复数力幅。Q?与P?r 的比值,称为系统的第r阶模态导纳,或第r阶模态频响函数用H r(w)表示。P222 12采样定理:数字频率分析要求采样频率f s必须高于信号成分中最高频率f m的两倍,即f s=1/△t>2f m,△t为采样间隔,即采样定理。P209 13传感器的幅频特性:传感器对不同频率成分的正弦输入信号的幅值的响应特性,传感器中的质量块的相对运动振幅与振动体的运动振幅之比。P50 14自相关函数:P170 15导出量纲:在量纲分析法确定相似准数的方法中,选定一组彼此独立的量纲作为基本量纲,则其他由基本量纲组成的量纲称为导出量纲。P91 16模态变量:结构的动力特性取决于模态变量,每个模态的固有频率,主振型及阻尼比等,称为这个模态的模态变量。 17互相关函数:P169 18有效值(均方根值):P154 19第三相似定理:现象的单值条件相似,并且由单值条件导出来的相似准数的数值相等,

最新土木工程结构检测与加固

土木工程结构检测与 加固

土木工程结构检测与加固 郭厉奇 摘要:结构的检测与加固技术可细分为检验测试技术、鉴定评估技术和加固改造技术。实验测试技术的基础,为鉴定与评估工作提供必要的信息和基本数据。鉴定与评估技术是该项技术的关键,是连接检验测试技术与加固改造技术的重要环节,通过计算、分析、比较和论证,确定影响结构性能的因素、各因素影响的程度、存在问题的性质,确定问题的处理方案。结构的加固与改造是针对结构存在问题的处理,包括施工图设计和施工操作,是对全套技术先进性、科学性和合理性的验证阶段。 由于多种原因,建筑物的质量事故时有发生,如何对受损结构进行鉴定、加固是~个非常棘手的问题。针对这一情况,以具体的某住宅楼质量事故处理为基础,运用先进的检测方法对该建筑进行了鉴定、分析,总结出一套切实可行的加固工作的程序。同时针对梁、板及砌体不同的损害情况分别采取了加大截面法、粘钢加固法以及增设钢筋网面层等补强方法,使受损结构的使用功能得以快速有效的恢复。

关键词:砌体结构检测与加固,钢筋混凝土结构检测与加固,钢结构检测与加固,桥梁检测与加固 概述:在现代建筑结构设计和施工中,建筑结构的安全、可靠是建筑工程的头等大事。建筑物在规定的时间内,在规定的条件下,即正常设计、正常施工、正常使用和维护的条件下,应满足安全性,适用性和耐久性的要求。在需要对建筑物的施工质量进行评定时,或当建筑物由于某种原因不能满足某项功能的要求或对满足某项功能的要求产生怀疑时,就需要对建筑物的整体结构、结构的某一部分或某些构件进行检测。当判定被检结构存在安全隐患时,就应该对其进行加固处理,或者拆除。 建筑结构试验检测技术是以相应现行规范为根据、以实验为技术手段,测量能反映结构或构件实际工作性能的有关参数,为判断结构的承载能力和安全储备提供重要依据。建筑结构试验检测不仅对新建工程安全性能的评定起重要作用,而且对于危旧房屋的更新改造、古建筑和受损结构的加固修复等提供直接的技术参数。 1、常用检测方法

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