第3536講結(jié)構(gòu)試驗(yàn)5

1、第六節(jié) 結(jié)構(gòu)非破損檢測(cè)技術(shù)近代試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)中，目前更多的是采用非破損或半破損試驗(yàn)的檢測(cè)方法。由于結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)必須以不損傷和不破壞結(jié)構(gòu)本身的使用性能為前提，非破損或半破損檢測(cè)方法是檢測(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料的力學(xué)強(qiáng)度、彈塑性性質(zhì)、斷裂性能、缺陷損傷以及耐久性等參數(shù)，其中主要的是材料強(qiáng)度檢測(cè)和內(nèi)部缺陷損傷探測(cè)兩個(gè)方面。結(jié)合我國工程建設(shè)的實(shí)踐和現(xiàn)狀，混凝土結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)發(fā)展尤為迅速。一、混凝土結(jié)構(gòu)非破損檢測(cè)技術(shù)（一）回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度回彈法的基本原理是使用回彈儀(圖1861)的彈擊拉簧驅(qū)動(dòng)儀器內(nèi)的彈擊重錘，通 過中心導(dǎo)桿，彈擊混凝土的表面，并測(cè)得重錘反彈的距離，以反彈距離與彈簧初始長

2、度之比為回彈值及，由它與混凝土強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系來推定混凝土強(qiáng)度?；貜椃y(cè)定混凝土強(qiáng)度均采用試驗(yàn)歸納法，建立混凝土強(qiáng)度與平均回彈值rrn及混凝土表面的平均碳化深度dm之間的二元回歸公式。 式中 a、b、c為常數(shù)項(xiàng)，按原材料條件等因素不同而變化?；貜椃y(cè)定混凝土強(qiáng)度對(duì)于每一試件的測(cè)區(qū)數(shù)目應(yīng)不少于10個(gè)。每一測(cè)區(qū)的面積不宜大于004,每一測(cè)區(qū)應(yīng)記取16個(gè)回彈值?；貜椫禍y(cè)完后，應(yīng)在有代表性的位置上量測(cè)混凝土的碳化深度，測(cè)點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)的30。當(dāng)回彈儀按水平方向測(cè)得試件混凝土澆筑側(cè)面的16個(gè)回彈值后，分別剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，按余下的10個(gè)回彈值取平均值rm。當(dāng)回彈儀非水平方向測(cè)試混凝土澆筑

3、側(cè)面和當(dāng)回彈儀水平方向測(cè)試混凝土澆筑表面或底面時(shí)，應(yīng)將測(cè)得回彈平均值按不同測(cè)試角度。和不同澆筑面的影響作分別修正。再按每次測(cè)試的碳化深度值求得平均碳化深度dm。當(dāng)碳化深度值極差大于20mm時(shí)，應(yīng)在每一測(cè)區(qū)測(cè)量碳化深度值。對(duì)于泵送混凝土由于混凝土流動(dòng)性大，粗骨料粒徑較小，砂率增加，混凝土的砂漿包裹層偏厚等原因，以致結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面硬度較低，因此混凝土強(qiáng)度要按實(shí)測(cè)碳化深度值進(jìn)行修正。檢測(cè)時(shí)的具體注意事項(xiàng)可按照回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(jgji232001)有關(guān)規(guī)定。最后由實(shí)測(cè)的rm和dm值，按測(cè)強(qiáng)曲線或規(guī)程附錄a測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算表求得測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度的換算值。并由此評(píng)定檢測(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)

4、度。（二）超聲脈沖法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度結(jié)構(gòu)混凝土的抗壓強(qiáng)度與超聲波在混凝土中的傳播參數(shù)(聲速、衰減等)之間的相關(guān)關(guān)系是超聲脈沖檢測(cè)混凝土強(qiáng)度方法的基礎(chǔ)?；炷潦歉飨虍愋缘亩嘞鄰?fù)合材料，由于混凝土內(nèi)部存在著廣泛分布的砂漿與骨料的界面和各種缺陷(微裂、蜂窩、孔洞等)形成的界面，使超聲波在混凝土中的傳播要比在均勻介質(zhì)中復(fù)雜得多，使聲波產(chǎn)生反射、折射和散射現(xiàn)象，并出現(xiàn)較大的衰減。在普通混凝土檢測(cè)中，通常采用10khz500khz的超聲頻率。超聲波脈沖實(shí)質(zhì)上是超聲檢測(cè)儀的高頻電振蕩激勵(lì)儀器換能器中的壓電晶體，由壓電效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)發(fā)出的聲波在介質(zhì)中傳播(圖1862)?；炷翉?qiáng)度愈高，相應(yīng)超聲聲速也愈大經(jīng)試

5、驗(yàn)歸納，建立混凝土強(qiáng)度與聲速的關(guān)系曲線(v曲線)或經(jīng)驗(yàn)公式。在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)時(shí)，應(yīng)選擇試件澆筑混凝土的模板側(cè)面為測(cè)試面，一般以200mm200mm的面積為一測(cè)區(qū)。每個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)應(yīng)在相對(duì)測(cè)試面上對(duì)應(yīng)布置三個(gè)測(cè)點(diǎn)，相對(duì)面上對(duì)應(yīng)的輻射和接收換能器應(yīng)在同一軸線上。測(cè)試時(shí)必須保持換能器與被測(cè)混凝土表面有良好的耦合。檢測(cè)后，由三個(gè)測(cè)點(diǎn)的平均聲時(shí)值求得聲速的傳播速度v。當(dāng)在試件混凝土的澆筑頂面或底面測(cè)試時(shí)，聲速值應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行修正。最后由試驗(yàn)量測(cè)的聲速，按v曲線求得混凝土強(qiáng)度的換算值。檢測(cè)時(shí)可參考超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程cecs02：88的有關(guān)規(guī)定。（三）超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度超聲回

6、彈綜合法是建立在超聲傳播速度和回彈值與混凝土抗壓強(qiáng)度之間相互關(guān)系的基 礎(chǔ)上的，以聲速和回彈值綜合反映混凝土的抗壓強(qiáng)度。超聲和回彈都是以混凝土材料的應(yīng)力應(yīng)變行為與強(qiáng)度的關(guān)系為依據(jù)。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)，由于聲波穿透被檢測(cè)的材料，因此也反映了混 凝土內(nèi)部構(gòu)造的有關(guān)信息。回彈法的回彈值反映了混凝土的彈性性質(zhì)，同時(shí)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(dāng) 采用超聲和回彈綜合法時(shí)，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)，又能反映混凝土的內(nèi)部構(gòu)造。這樣通過不同物理參量的測(cè)定，可以由表及里的，

7、較為確切地反映混凝土的強(qiáng)度。采用超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度，能對(duì)混凝土的某些物理參量在采用超聲或回彈法單一測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的影響得到相互補(bǔ)償。如對(duì)回彈值影響最為顯著的碳化深度在綜合法中可不予修正，原因是碳化深度較大的混凝土，由于它的齡期：較長而其含水量相應(yīng)降低，以致聲速稍有下降，因此在綜合關(guān)系中可以抵消因碳化使回彈值上升所造成的影響。所以，用綜合法的vrm關(guān)系推算混凝土強(qiáng)度時(shí)，不須測(cè)量碳化深度和考慮它所造成的影響。試驗(yàn)證明，超聲回彈綜合法的測(cè)量精度優(yōu)于超聲或回彈單一方法，并減少了量測(cè)誤差。采用超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí)，超聲的測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在同一個(gè)測(cè)區(qū)的回彈值的測(cè)試面上，測(cè)量聲速的探頭的安裝位置不

8、宜與回彈儀的彈擊點(diǎn)相重疊。測(cè)點(diǎn)布置如圖1863所示，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的每一測(cè)區(qū)內(nèi)，宜先進(jìn)行回彈測(cè)試，后進(jìn)行超聲測(cè)試，同時(shí)要注意，只有同一個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)所測(cè)得的回彈值和聲速值才能作為推算混凝土強(qiáng)度的綜合參數(shù)，不同測(cè)區(qū)的測(cè)量值不得混用。在超聲回彈綜合檢測(cè)時(shí)，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上每一測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度換算值是根據(jù)該區(qū)實(shí)測(cè)的超聲波聲速v及回彈平均值rm，按事先建立的vrm關(guān)系曲線推定的，隨后按超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程cecs02：88的規(guī)定評(píng)定結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度。（四）鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度鉆芯法試驗(yàn)是使用專用的取芯鉆機(jī)(圖1864)，從被檢測(cè)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上直接鉆取圓柱形的混凝土芯樣，并根據(jù)芯樣的抗壓試驗(yàn)由抗

9、壓強(qiáng)度推定混凝土的立方抗壓強(qiáng)度。它不需要建立混凝土的某種物理量與強(qiáng)度之間的換算關(guān)系，被認(rèn)為是一種較為直觀可靠的檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的方法。由于需要從結(jié)構(gòu)構(gòu)件上取樣，對(duì)原結(jié)構(gòu)有局部損傷，所以是一種能反映被試結(jié)構(gòu)混凝土實(shí)際狀態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的半破損試驗(yàn)方法。鉆孔取芯機(jī)是帶有人造金剛石的薄壁空芯圓筒形鉆頭的專用機(jī)具，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，從被測(cè)試件上直接截取與空芯筒形鉆頭內(nèi)徑相同的圓柱形混凝土芯樣。我國規(guī)定，以100mm及150mm，高徑比為12的芯樣作為芯樣抗壓試件。為防止芯樣端面不平整導(dǎo)致應(yīng)力集中和實(shí)測(cè)強(qiáng)度偏低，所以芯樣端面必須進(jìn)行加工，通常用磨平法和端面用硫磺膠泥或水泥凈漿補(bǔ)平。鉆芯法檢測(cè)不宜用于混凝土強(qiáng)度等級(jí)

10、低于c10的結(jié)構(gòu)。鉆取芯樣應(yīng)在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力較小的部位和混凝土強(qiáng)度質(zhì)量具有代表性的部位，應(yīng)避開主筋、預(yù)埋件和管線的位置。對(duì)于單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，鉆芯數(shù)量不應(yīng)少于3個(gè)。對(duì)于較小的構(gòu)件，可取2個(gè)。當(dāng)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的局部區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，取芯位置和數(shù)量可由已知質(zhì)量薄弱部位的大小決定，檢測(cè)結(jié)果僅代表取芯位置的混凝土質(zhì)量，不能據(jù)此對(duì)整個(gè)構(gòu)件及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度作出總體評(píng)價(jià)。當(dāng)采用其他非破損方法與鉆芯綜合檢測(cè)時(shí)，鉆芯位置應(yīng)與該方法的測(cè)點(diǎn)布置在同一測(cè)區(qū)。鉆取的芯樣試件宜在與被檢測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土干濕度基本一致的條件下進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，求得芯樣試件的混凝土強(qiáng)度值。對(duì)于hd=1的00mm或50mm芯樣試件的抗壓強(qiáng)度測(cè)試值，可直接作為

11、混凝土的強(qiáng)度換算值。當(dāng)芯樣高徑比hd1時(shí)，強(qiáng)度換算值應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行修正。單個(gè)構(gòu)件或單個(gè)構(gòu)件的局部區(qū)域可取芯樣試件混凝土強(qiáng)度換算值中的最小值作為其代表值。檢測(cè)時(shí)必須按鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程cecs03：88的規(guī)定和要求進(jìn)行鉆孔，取芯后結(jié)構(gòu)上留下的孔洞必須及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，一般情況下，修補(bǔ)后構(gòu)件的承載能力仍可能低于未鉆孔前的承載能力，所以，鉆芯法不宜普遍使用，更不宜在一個(gè)受力區(qū)域內(nèi)集中鉆孔取芯。（五）拔出法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度拔出法試驗(yàn)是用一金屬錨固件預(yù)埋人未硬化的混凝土澆筑構(gòu)件內(nèi)(預(yù)埋法)，或在已硬化的混凝土構(gòu)件上鉆孔埋入一金屬錨固件(后裝法)，然后測(cè)試錨固件被拔出時(shí)的拉力，由被拔出的錐臺(tái)形混凝土塊的

12、投影面積，確定混凝土的拔出強(qiáng)度，并由此推算混凝上的立方抗壓強(qiáng)度，也是一種半破損試驗(yàn)的檢測(cè)方法。見圖1865。預(yù)埋法常用于確定混凝土的停止養(yǎng)護(hù)、拆模時(shí)間及施加后張法預(yù)應(yīng)力的時(shí)間，按事先計(jì)劃要求布置測(cè)點(diǎn)。后裝法則較多用于已建結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，檢測(cè)混凝土的質(zhì)量和判斷硬化混凝土的現(xiàn)有實(shí)際強(qiáng)度。我國對(duì)后裝拔出法研究較多，并已頒布有關(guān)規(guī)程，在工程建設(shè)中實(shí)施和應(yīng)用。后裝拔出法的試驗(yàn)裝置有圓環(huán)式和三點(diǎn)式兩種，見圖1866所示。圓環(huán)式拔出裝置適用于粗骨料粒徑d40mm的混凝土，試驗(yàn)時(shí)對(duì)混凝土損傷較小，但要求測(cè)試部位表面溫凝土必須平整。三點(diǎn)式拔出裝置適用于粗骨料粒徑d60mm的混凝土，試驗(yàn)時(shí)對(duì)混凝士損傷較

13、大，但對(duì)測(cè)試部位表面乎整度要求不高。拔出法試驗(yàn)的加荷裝置是一專用的手動(dòng)油壓拉拔儀，見圖1867。整個(gè)加荷裝置是支承在承力環(huán)或三點(diǎn)支承的承力架上，油缸進(jìn)油時(shí)對(duì)拔出桿均勻施加拉力，在油壓表或荷載傳感器上指示拔力。采用后裝法進(jìn)行單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，應(yīng)在構(gòu)件上均勻布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)。當(dāng)3個(gè)拔出力中最大拔出力和最小拔出力與中間值之差均小于中間值的15時(shí)，僅布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)即可；當(dāng)最大拔出力或最小拔出力與中間值之差大于中間值的15時(shí)(包括兩者均大于中間值的15)時(shí)，應(yīng)在最小拔出力的測(cè)點(diǎn)附近再加測(cè)2個(gè)測(cè)點(diǎn)；當(dāng)同批構(gòu)件按批抽樣檢測(cè)時(shí)，抽檢數(shù)量應(yīng)不少于同批構(gòu)件的30，且不少于10件，每個(gè)構(gòu)件不應(yīng)少于3個(gè)測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)宜布置在構(gòu)件

14、澆筑成型的側(cè)面，如不能滿足時(shí)，可布置在混凝土成型的表面或底面。在構(gòu)件的受力較大及薄弱部位應(yīng)布置測(cè)點(diǎn)。相鄰兩點(diǎn)的間距不應(yīng)小于10h，測(cè)點(diǎn)距試件邊緣不應(yīng)小于4h，(h為錨固件的錨固深度)。檢測(cè)時(shí)應(yīng)按后裝拔出法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程cecs 69：94的規(guī)定和要求進(jìn)行，并進(jìn)行混凝土強(qiáng)度的換算和推定。（六）超聲法檢測(cè)混凝土缺陷超聲波檢測(cè)混凝土缺陷主要是采用低頻超聲儀，測(cè)量超聲脈沖中縱波在結(jié)構(gòu)混凝土中的傳播速度、首波幅度和接收信號(hào)主頻率等聲學(xué)參數(shù)。當(dāng)結(jié)構(gòu)混凝土中存在缺陷或損傷時(shí)，超聲脈沖通過缺陷時(shí)產(chǎn)生繞射，傳播的聲速要比相同材質(zhì)無缺陷混凝土的傳播聲速要小，聲時(shí)偏長。更由于在缺陷界面上產(chǎn)生反射，因而能量顯

15、著衰減，波幅和頻率明顯降低，接收信號(hào)的波形平緩甚至發(fā)生畸變。綜合聲速、波幅和頻率等參數(shù)的相對(duì)變化，對(duì)同條件下的混凝土進(jìn)行比較，判斷和評(píng)定混凝土的缺陷和損傷情況。1混凝土裂縫深度檢測(cè)(1)單面平測(cè)法當(dāng)結(jié)構(gòu)的裂縫部位只有一個(gè)可測(cè)表面，估計(jì)裂縫深度又不大于500mm時(shí)，可采用單面平測(cè)法。平測(cè)時(shí)應(yīng)在裂縫被測(cè)部位，以不同測(cè)距按跨縫和不跨縫布置測(cè)點(diǎn)(布點(diǎn)時(shí)應(yīng)避開鋼筋的影響)進(jìn)行檢測(cè)。如圖1868(a)。平測(cè)法檢測(cè)裂縫深度按下式計(jì)算： 式中 hci第i點(diǎn)計(jì)算的裂縫深度()；li不跨縫平測(cè)時(shí)第i點(diǎn)的超聲波實(shí)際傳播距離()；第i點(diǎn)跨縫平測(cè)的聲時(shí)值(s)；v不跨縫平測(cè)的混凝土聲速值(kms)。這時(shí)不跨縫平測(cè)的混凝

16、土聲速值可由不跨縫平測(cè)“時(shí)距”坐標(biāo)圖(圖1868(b)求得 式中 ln，l1第n點(diǎn)和第1點(diǎn)的測(cè)距()；tn、tl第n點(diǎn)和第1點(diǎn)的聲速值(s)。(2)雙面斜測(cè)法當(dāng)結(jié)構(gòu)的裂縫部位具有兩個(gè)相互平行的測(cè)試表面時(shí)，可采用雙面穿透斜測(cè)法檢測(cè)。采用斜測(cè)法時(shí)，換能器按如圖1869布置，并逐點(diǎn)對(duì)測(cè)相應(yīng)測(cè)點(diǎn)聲時(shí)值ti、波幅值ai和主頻率值fi變化情況，判定裂縫的深度以及是否在所處斷面內(nèi)貫通。(3)鉆孔對(duì)測(cè)法對(duì)于在大體積混凝土中預(yù)計(jì)深度在500mm以上的深裂縫，采用鉆孔對(duì)測(cè)法探測(cè)。見圖18610。在裂縫兩側(cè)鉆兩孔(a、b)，孔徑應(yīng)比所用換能器直徑大510mm，孔深應(yīng)不小于比裂縫預(yù)計(jì)深度深700mm。經(jīng)測(cè)試如淺于裂縫

17、深度，則應(yīng)加深鉆孔，孔距宜為2000mm。應(yīng)選用頻率為2060khz的徑向振動(dòng)式瘓能器，測(cè)試前向測(cè)孔中灌注清水，作為耦合介質(zhì)，將發(fā)射和接收換能器分別置人裂縫兩側(cè)的對(duì)應(yīng)孔中，以相同高程等距(100400mm)自上至下同步移動(dòng)，在不同的深度上進(jìn)行對(duì)測(cè)，逐點(diǎn)讀取聲時(shí)和波幅數(shù)據(jù)。繪制換能器的深度和對(duì)應(yīng)波幅值的ha坐標(biāo)圖，如圖18611所示。波幅值隨換能器下降的深度逐漸增大，當(dāng)波幅達(dá)到最大并基本穩(wěn)定的對(duì)應(yīng)深度，便是裂縫深度hc。測(cè)試時(shí)，可在混凝土裂縫測(cè)孔的一側(cè)另鉆一個(gè)深度較淺的比較孔(c) (圖18610a)，通過b、c兩孔測(cè)試同樣測(cè)距下無裂縫混凝土的聲學(xué)參數(shù)，與裂縫部位的混凝土對(duì)比，進(jìn)行判別。鉆孔對(duì)測(cè)

18、法探測(cè)和鑒別混凝土質(zhì)量的方法，同樣可應(yīng)用于混凝土鉆孔灌注樁和鋼管混 凝土的質(zhì)量檢測(cè)。2混凝土內(nèi)部不密實(shí)區(qū)和空洞檢測(cè)當(dāng)結(jié)構(gòu)具有兩對(duì)互相平行的測(cè)試面時(shí)可采用對(duì)測(cè)法。在測(cè)區(qū)的兩對(duì)相互平行的測(cè)試面 上，分別畫間距為100300mm的網(wǎng)格，確定測(cè)點(diǎn)的位置(圖18612)。對(duì)于只有一對(duì)相 互平行的測(cè)試面時(shí)可采用對(duì)測(cè)和斜測(cè)相結(jié)合的方法。即在測(cè)區(qū)的兩個(gè)相互平行的測(cè)試面上，分別畫出網(wǎng)格線可在對(duì)測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行交叉斜測(cè)(圖18613)。當(dāng)結(jié)構(gòu)測(cè)試距離較大時(shí)，可采用鉆孔或預(yù)埋管測(cè)試法。換能器測(cè)點(diǎn)布置如圖18-614所示。在測(cè)位處預(yù)埋測(cè)試管或鉆出豎向測(cè)試孔，預(yù)埋管內(nèi)徑或鉆孔直徑宜比換能器直徑大510mm，其深度可按測(cè)試

19、深度需要而確定。檢測(cè)時(shí)可用一個(gè)徑向振動(dòng)式和一個(gè)厚度振動(dòng)式換能器，分別置于孔中和平行于測(cè)孔的側(cè)面進(jìn)行測(cè)試。也可在相距預(yù)埋管或鉆孔間距23m處另設(shè)一個(gè)測(cè)孔，并同時(shí)用兩個(gè)徑向振動(dòng)式換能器分別置于兩側(cè)孔中進(jìn)行測(cè)試，如圖18-6-10(b)。測(cè)試時(shí)，記錄每一測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)、波幅、主頻率和測(cè)距。當(dāng)某些測(cè)點(diǎn)聲時(shí)延長，聲能被吸收和散射，波幅降低，高頻部分明顯衰減的異常情況時(shí)，通過對(duì)比同條件混凝土的聲學(xué)參量，確定混凝上內(nèi)部存在不密實(shí)區(qū)域和空洞的范圍。按照超聲法檢測(cè)混凝土缺陷的原理，尚町應(yīng)用于混凝土表面損傷層檢測(cè)和混凝土前后兩次澆筑之間接觸面結(jié)合質(zhì)量的檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)應(yīng)遵照超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程cecs 21：20

20、00的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行測(cè)試、數(shù)據(jù)處理和判斷評(píng)定。（七）混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋位置和鋼筋銹蝕的檢測(cè)1鋼筋位置的檢測(cè)鋼筋位置測(cè)試儀是利用電磁感應(yīng)原理，由感應(yīng)電流強(qiáng)度變化和相位偏移反映鋼筋保護(hù)層厚度及鋼筋直徑的函數(shù)關(guān)系來探測(cè)鋼筋的位置直徑。儀器探頭距鋼筋愈近，鋼筋直徑愈大時(shí)，感應(yīng)電流強(qiáng)度與相位差也愈大。2鋼筋銹蝕的檢測(cè)鋼筋銹蝕測(cè)試儀是利用鋼筋因銹蝕而在表面有腐蝕電流存在，使電位發(fā)生變化的原理，由探頭探測(cè)電位高低變化的規(guī)律，以判斷鋼筋銹蝕的可能性及銹蝕程度。二、磚石和砌體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)砌體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度除廠受塊材和砂漿等材料強(qiáng)度的影響外，施工制作過程中砌筑工藝對(duì)砌體強(qiáng)度的實(shí)際影響也是項(xiàng)不可忽視的重要因素。目前在對(duì)已

21、建砌體結(jié)構(gòu)鑒定的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中， 較多的是采用砌體原位軸心抗壓強(qiáng)度測(cè)定法，推定每一檢測(cè)單元的砌體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。（一）原位軸壓法原位軸壓法的試驗(yàn)裝置由扁式液壓加載器、反力平衡架和液壓加載系統(tǒng)組成(圖18615)，測(cè)試時(shí)先在砌體測(cè)試部位垂直方向按試件高度上下兩端各開鑿一個(gè)水平槽，將反力平衡架的反力板置于上槽孔，在下槽孔內(nèi)嵌入扁式加載器，并用白平衡拉桿固定。通過加載系統(tǒng)對(duì)試件分級(jí)加載，直到試件受壓開裂破壞，求得砌體的極限抗壓強(qiáng)度。單個(gè)測(cè)點(diǎn)的槽間砌體抗壓強(qiáng)度為式中 fuji第i個(gè)測(cè)區(qū)第j個(gè)槽間砌體抗壓強(qiáng)度(mpa)；nuji第i個(gè)測(cè)區(qū)第j個(gè)槽間砌體的受壓破壞荷載值(n)；aij第i個(gè)測(cè)區(qū)第j個(gè)槽間砌體的

22、受壓面積(mm2)。槽間砌體抗壓強(qiáng)度除以換算系數(shù)1ij，這時(shí)第i個(gè)測(cè)區(qū)第j個(gè)測(cè)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)砌體的抗壓強(qiáng)度fmij按下式計(jì)算：式中原位軸壓法的無量綱強(qiáng)度換算系數(shù)1ij為1ij是測(cè)點(diǎn)墻體上部的壓應(yīng)力0ij的函數(shù)，主要是考慮試件上部壓應(yīng)力0和兩側(cè)砌體對(duì)被測(cè)試件約束影響的修正。測(cè)區(qū)砌體抗壓強(qiáng)度平均值為式中 fmi第i個(gè)測(cè)區(qū)的砌體抗壓強(qiáng)度平均值(mpa)；n1測(cè)區(qū)測(cè)點(diǎn)數(shù)。（二）扁頂法扁頂法的試驗(yàn)裝置是由扁式液壓加載器及液壓加載系統(tǒng)組成(圖18616)。試驗(yàn)時(shí)在待測(cè)砌體部位按所取試件的高度在上下兩端垂直于主應(yīng)力方向沿水平灰縫將砂漿掏空，形成兩個(gè)水平空槽，并將扁式加載器的液囊放人灰縫的空槽內(nèi)。當(dāng)扁式加載器進(jìn)油時(shí)

23、、液囊膨脹對(duì)砌體產(chǎn)生應(yīng)力，隨著壓力的增加，試件受載增大，直到開裂破壞，由此求得槽間砌體的抗壓強(qiáng)度。槽間砌體抗壓強(qiáng)度除以強(qiáng)度換算系數(shù)2ij為標(biāo)準(zhǔn)砌體的抗壓強(qiáng)度：式中扁頂法的強(qiáng)度換算系數(shù)為同樣可按公式(1867)計(jì)算測(cè)區(qū)砌體抗壓強(qiáng)度平均值fmi。扁頂法除了可直接測(cè)量砌體強(qiáng)度外，當(dāng)在被試砌體部位布置應(yīng)變測(cè)點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)變量測(cè)時(shí)，尚可測(cè)量開槽釋放應(yīng)力、砌體的應(yīng)力一應(yīng)變曲線、砌體原始主應(yīng)力值和彈性模量。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)時(shí)，以上兩種方法對(duì)于240mm墻體試件尺寸其寬度可與墻厚相等，高度為430mm(約7皮磚)；對(duì)于370mm墻體，寬度為240mm，高度為490mm(約8皮磚)。砌體原位軸心抗壓強(qiáng)度測(cè)定法是結(jié)構(gòu)在原始狀態(tài)

24、下進(jìn)行檢測(cè)，砌體不受擾動(dòng)，所以它 可以全面考慮磚材和砂漿變異及砌筑質(zhì)量等對(duì)砌體抗壓強(qiáng)度的影響，這對(duì)于結(jié)構(gòu)改建、抗 震修復(fù)加固、災(zāi)害事故分析以及對(duì)已建砌體結(jié)構(gòu)的可靠性評(píng)定等尤為適用。此外，這種方 法以局部破損應(yīng)力作為砌體強(qiáng)度的推算依據(jù)，結(jié)果較為可靠。更由于它是一種半破損的試驗(yàn)方法，對(duì)砌體所造成的局部損傷易于修復(fù)。采用原位軸壓法或扁頂法檢測(cè)砌體原位軸心抗壓強(qiáng)度時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵照砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)gbt503152000的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和強(qiáng)度推定。該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還有原位單剪和原位單磚雙剪兩種方法，可直接測(cè)定工程現(xiàn)場(chǎng)的砌體抗剪強(qiáng)度，以及通過量測(cè)與砂漿強(qiáng)度有關(guān)物理參數(shù)間接推定砌體砂漿強(qiáng)度的推出法、

25、回彈法和筒壓法等六種間接測(cè)定方法。間接測(cè)定方法的不足之處是不能綜合反映工程的材料質(zhì)量和工程質(zhì)量，使用時(shí)有一定的局限性，但其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試工作較簡(jiǎn)單，對(duì)砌體工程無損傷或損傷較少。三、鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)（一）鋼材強(qiáng)度測(cè)定對(duì)已建鋼結(jié)構(gòu)鑒定時(shí)，為了解結(jié)構(gòu)鋼材的力學(xué)性能，特別是鋼材的強(qiáng)度，一般采用表面硬度法間接推斷鋼材強(qiáng)度。表面硬度法主要是利用布氏硬度計(jì)測(cè)定(圖18617)。測(cè)定時(shí)，錘擊硬度計(jì)縱軸頂部，由硬度計(jì)端部的鋼珠受壓時(shí)在鋼材表面和已知硬度標(biāo)準(zhǔn)試樣上的凹痕直徑，測(cè)得鋼材的硬度，并由鋼材硬度與強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系，經(jīng)換算得到鋼材的強(qiáng)度。式中 hb、hs鋼材與標(biāo)準(zhǔn)試件的布氏硬度；ds、db硬度計(jì)鋼珠在鋼材和標(biāo)準(zhǔn)

26、試件上的凹痕直徑；d硬度計(jì)鋼珠直徑；f鋼材的極限強(qiáng)度。測(cè)定鋼材的極限強(qiáng)度f后，可依據(jù)同種材料的屈強(qiáng)比計(jì)算得到鋼材的屈服強(qiáng)度。（二）超聲法檢測(cè)鋼材和焊縫缺陷超聲法檢測(cè)鋼材和焊縫缺陷其工作原理與檢測(cè)混凝土內(nèi)部缺陷相同，試驗(yàn)時(shí)較多采用脈沖反射法。超聲波脈沖經(jīng)換能器發(fā)射進(jìn)入被測(cè)材料傳播時(shí)，當(dāng)通過材料不同界面(構(gòu)件材料表面、內(nèi)部缺陷和構(gòu)件底面)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生部分反射。在超聲波探傷儀的示波屏幕上分別顯示出各界面的反射波及其相對(duì)的位置，如圖18618所示。由缺陷反射波與起始脈沖和底脈沖的相對(duì)距離可確定缺陷在構(gòu)件內(nèi)的相對(duì)位置。如材料完好內(nèi)部無缺陷時(shí)，則顯示屏上只有起始脈沖和底脈沖，不出現(xiàn)缺陷反射波。第七節(jié) 結(jié)構(gòu)模

27、型試驗(yàn)結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)中的模型試件，是仿照原型(真實(shí)結(jié)構(gòu))并按照一定比例關(guān)系復(fù)制而成的試驗(yàn)代表物，它具有原型結(jié)構(gòu)的全部或部分特征。模型的設(shè)計(jì)制作與試驗(yàn)是根據(jù)相似理論，用適當(dāng)?shù)谋壤吆拖嗨撇牧现瞥膳c原型幾何相似的試驗(yàn)對(duì)象，在模型上施加相似力系(或稱比例荷載)，使模型受力后重演原型結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作，最后按照相似理論確定的相似判據(jù)整理試驗(yàn)結(jié)果，推算原型結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作。一、相似定理（一）相似第一定理相似現(xiàn)象的性質(zhì)兩個(gè)物理現(xiàn)象的相似，要求兩個(gè)現(xiàn)象具有相同物理性質(zhì)的變化過程，參與兩個(gè)現(xiàn)象中 對(duì)應(yīng)的同名物理量之間有固定的比例常數(shù)。根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，作用于結(jié)構(gòu)的慣性力對(duì)于原型結(jié)構(gòu)對(duì)于模型結(jié)構(gòu)式中f、m、l和t分別為

28、慣性力、質(zhì)量，位移和時(shí)間。下標(biāo)p與m分別表示原型和模型。由于要求各同名物理量之間有固定的比例常數(shù) 則 式中sf、sm、sl和st為慣性力、質(zhì)量，位移和時(shí)間的相似常數(shù) 將公式(1874)代人(1873)得 比較公式(1872)與(1876)得上式相似常數(shù)群為兩現(xiàn)象相似各相似常數(shù)之間需要滿足的一定關(guān)系，稱為模型與原型相似的相似指標(biāo)，相似現(xiàn)象的相似指標(biāo)等于1。由公式(1874)和(1877)可得寫成一般形式我們稱為相似判據(jù)，則公式(1878)可寫成為由公式(1877)和(18710)說明相似第一定理。即相似現(xiàn)象的相似指標(biāo)等于1，或相似判據(jù)相等。相似判據(jù)將兩個(gè)相似現(xiàn)象中的物理量關(guān)系確定下來，并可將在模

29、型研究的結(jié)果推廣到原型結(jié)構(gòu)上去。相似第一定理說明相似現(xiàn)象的基本性質(zhì)，相似判據(jù)相等是模型和 原型相似的必要條件。（二）相似第二定理相似判據(jù)的確定1方程式分析法研究現(xiàn)象的各物理量之間的關(guān)系可用方程式表達(dá)時(shí)，則可以用表達(dá)這一物理現(xiàn)象的方 程式導(dǎo)出相似判據(jù)。一懸臂梁，在梁端作用一集中荷載p在x截面處的彎矩為截面上的正應(yīng)力為截面處的撓度為按照各物理量確定相似常數(shù)，如上面推導(dǎo)慣性力相似判據(jù)的方法可得下列各相似指標(biāo)可得由此求得三個(gè)相似判據(jù)為當(dāng)表達(dá)物理現(xiàn)象函數(shù)關(guān)系為微分方程式時(shí)，求相似判據(jù)的步驟是：將微分方程中所有微分符號(hào)去掉；任取其中的一項(xiàng)去除方程式中的其他各項(xiàng)；所得的各項(xiàng)即為要求的相似判據(jù)。一單自由度系統(tǒng)

30、在受強(qiáng)迫力作用后其動(dòng)力平衡微分方程為：式中，m，c，k，x，t和p(t)分別為質(zhì)量，阻尼系數(shù)，彈簧常數(shù)，位移，時(shí)間和干擾力。同樣模型的微分方程為：當(dāng)確定各物理量的相似常數(shù)sm、sc、sk、sx、st和sp并將(18717)式中模型參數(shù)用原型參數(shù)與相似常數(shù)的乘積表示：比較公式(18718)與(18716)即得由此可得相似判據(jù)為：上列說明相似判據(jù)的形式變換僅與相似常數(shù)有關(guān)，而微分符號(hào)可不予考慮。2量綱分析法與定理(1)量綱分析概述當(dāng)研究的問題過于復(fù)雜而無法建立表示物理過程的方程式時(shí)，可用量綱分析法由量綱 和諧的原理來推導(dǎo)相似判據(jù)。它不需要建立現(xiàn)象的方程式，而只要求確定有哪些物理量參 與研究的對(duì)象，

31、以及知道測(cè)量這些量的單位系統(tǒng)的量綱就可以進(jìn)行分析。被測(cè)量的物理量的種類稱為這個(gè)量的量綱。量綱只區(qū)別量的種類，而不區(qū)別同一量的 不同量度單位，量綱實(shí)質(zhì)上就是物理量的廣義量度單位。同一類型的物理量，具有相同的量綱?，F(xiàn)實(shí)世界是存在著眾多的物理量，我們可以按其性質(zhì)將這眾多的物理量分成基本物理 量和導(dǎo)出物理量，用來表示基本物理量的量綱稱為基本量綱，表示導(dǎo)出物理量的量綱稱為 導(dǎo)出量綱。例如在力學(xué)中人們?nèi)　伴L度”、“質(zhì)量”、“時(shí)間”為基本物理量，分別用l、m、t表示它們的量綱，則速度、加速度等為導(dǎo)出物理量，相應(yīng)的量綱可以寫成lt1 lt2等，任何導(dǎo)出物理量的量綱都可以用基本物理量的量綱來表示，稱用基本量綱表

32、示導(dǎo)出量綱的表達(dá)式為量綱公式。在物理學(xué)中，選用質(zhì)量的量綱m、長度的量綱l、時(shí)間的量綱t為基本量綱時(shí)，稱為質(zhì)量系統(tǒng)；在工程學(xué)中，則用力的量綱f、長度的量綱1、時(shí)間的量綱t為基本量綱，稱為力量系統(tǒng)。這兩個(gè)系統(tǒng)對(duì)于結(jié)構(gòu)工程中常用物理量和物理常數(shù)的量綱表示方法見表1871。任何完整的物理方程式中，各項(xiàng)量綱必須相同，因?yàn)橹挥辛烤V相同的量才能夠相加、相減并用等號(hào)聯(lián)系起來，這就是“量綱和諧”，量綱和諧的原理是量綱分析法的基礎(chǔ)。(2)定理定理可以表述為：如果一個(gè)物理現(xiàn)象可由n個(gè)物理量構(gòu)成的物理方程描述，n個(gè)物理量中有k個(gè)獨(dú)立的物理量，即有k個(gè)基本物理量，則該物理現(xiàn)象也可以用這些量綱組成的(nk)個(gè)無量綱群的關(guān)

33、系式來描述，這些無量綱群可以作為該物理現(xiàn)象的相似判據(jù)。設(shè)某一物理現(xiàn)象的物理方程為：其中j1，j2jk為該物理現(xiàn)象的k個(gè)基本物理量，其量綱可表示為j1，j2，jk，其余(nk)個(gè)導(dǎo)出物理的量綱為：，按照定理，可以把幾個(gè)物理量構(gòu)成的物理方程量綱化為(nk)個(gè)無量綱群的關(guān)系式現(xiàn)用彈性結(jié)構(gòu)的幾何非線性問題來說明。結(jié)構(gòu)任一點(diǎn)應(yīng)力的大小與作用的荷載p(集中荷載)，結(jié)構(gòu)的幾何尺寸l、結(jié)構(gòu)材料的彈性模量e和泊松比有關(guān)，寫成一般的函數(shù)表達(dá)式為根據(jù)量綱和諧原理，可以建立應(yīng)力與各影響量之間的量綱關(guān)系式各物理量的量綱為把式(18726)代入式(18725)得根據(jù)物理方程的量綱均勻性，上述兩邊同類量的指數(shù)應(yīng)相等，即解得

34、將解代入量綱關(guān)系式將上式中的p/l2項(xiàng)移到左邊則得上式中c，d是不確定的指數(shù)，將都看作為一個(gè)量，則它們之間的關(guān)系式可寫成式中各項(xiàng)均是無量綱的，是式的無量綱化的關(guān)系式。令得這就是彈性結(jié)構(gòu)幾何非線性靜力問題的判據(jù)方程，式中1，2，3為相似判據(jù)，設(shè)計(jì)模型時(shí)應(yīng)滿足相似條件即相似常數(shù)滿足相似指標(biāo)這說明各相似常數(shù)不能任意取，應(yīng)滿足上面相似指標(biāo)的要求。若模型與原型相似則由1m1p可求得應(yīng)力相似常數(shù)（三）相似第三定理相似現(xiàn)象的充分和必要條件要使兩個(gè)現(xiàn)象相似，除了要求它們滿足幾何相似、有相同的物理關(guān)系表達(dá)式及由物理關(guān)系表達(dá)式求得的相同判據(jù)相等外，還要求能唯一地確定這一現(xiàn)象的(如邊界條件，初始條件等)條件也必須相

35、似。我們稱這些能從同類性質(zhì)的現(xiàn)象中區(qū)分具體現(xiàn)象的條件為單值條件，至此我們可以將相似第三定理表述為在幾何相似系統(tǒng)中如兩個(gè)現(xiàn)象由文字結(jié)構(gòu)相同的物理方程描述，且它們的單值條件相似(單值量對(duì)應(yīng)成比例，且單值量的判據(jù)相等)，則兩個(gè)現(xiàn)象相似。二、模型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)按試驗(yàn)?zāi)康牡牟煌煞譃椋簭椥阅Ｐ蜑檠芯吭诤奢d作用下結(jié)構(gòu)彈性階段的工作性能，用勻質(zhì)彈性材料制成與原型相似的結(jié)構(gòu)模型。強(qiáng)度模型為研究在荷載作用下結(jié)構(gòu)各個(gè)階段工作性能，包括直到破壞的全過程反應(yīng)，用原材料或相似材料制成的與原型相似的結(jié)構(gòu)模型。模型設(shè)計(jì)按下列程序進(jìn)行：按試驗(yàn)?zāi)康倪x擇模型類型；按相似原理用方程式分析法或量綱分析法確定相似判據(jù)；確定模型的幾何

36、比例，即定出長度相似常數(shù)sl；根據(jù)相似判據(jù)確定其他各物理量的相似常數(shù)；設(shè)計(jì)和繪制模型的施工圖。由前推導(dǎo)相似判據(jù)過程可見，相似常數(shù)的個(gè)數(shù)是多于相似判據(jù)的數(shù)目，設(shè)計(jì)時(shí)除首先確定長度相似常數(shù)sl外，一般根據(jù)可能條件再選定模型材料，亦即確定se和s，然后推導(dǎo)出其他物理量的相似常數(shù)。表1872列出一般靜力試驗(yàn)彈性模型的相似常數(shù)。當(dāng)設(shè)計(jì)先確定se和sl時(shí)，其他物理量的相似常數(shù)都是se和sl的函數(shù)，或是等于1，如應(yīng)變、泊松比和角變位等均為無量綱數(shù)，它們的相似常數(shù)s、s和s均等于1。對(duì)于結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)?zāi)Ｐ停c表1872靜力模型有關(guān)材料特性、幾何特性和荷載等物理量有相同的相似關(guān)系外，表1873為有關(guān)動(dòng)力性能物理

37、量的相似關(guān)系。上述模型設(shè)計(jì)所得各物理量之間的相似關(guān)系均是在假定采用理想彈性材料的情況下推導(dǎo)求得的。實(shí)際上較多鋼筋混凝土或砌體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度模型要研究結(jié)構(gòu)非線性性能，因此對(duì)模型材料的相似要求更為嚴(yán)格，必須按實(shí)際情況建立相似關(guān)系。從表1872可見se=s的關(guān)系，就是要求模型和原型結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線相似，這只有選用與原型結(jié)構(gòu)相同強(qiáng)度和變形的材料時(shí)才有可能。在靜力模型的相似關(guān)系中，當(dāng)se=s=1時(shí)質(zhì)量密度s=1sl，要求模型材料密度為原型材料的sl倍。這事實(shí)上是沒有可能的。為此，當(dāng)需考慮結(jié)構(gòu)本身的質(zhì)量和重量對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響時(shí)，需要在模型上施加附加質(zhì)量，滿足材料密度相似的要求。 同樣在動(dòng)力模型中，模擬慣

38、性力，重力時(shí)也必須考慮模型和原型結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量密度的相似。由相似關(guān)系se(sgs)二s，通常重力加速度相似常數(shù)sg=1，則要求模型材料的彈性模量應(yīng)比原型的小或密度比原型的大，試驗(yàn)時(shí)也采用加附加質(zhì)量的方法，來彌補(bǔ)材料密度不足所產(chǎn)生的影響。三、模型材料（一）彈性模型材料當(dāng)模型試驗(yàn)的目的在于研究彈性階段的應(yīng)力狀態(tài)，模型材料應(yīng)盡可能與一般彈性理論的基本假定一致，即要求勻質(zhì)、各向同性、應(yīng)力與應(yīng)變成線性關(guān)系和固定的泊松比。模型材料可與原型材料不同，常用的有金屬(鋼、鋁合金)，塑料(環(huán)氧樹脂、有機(jī)玻璃等)、石膏等。1金屬材料金屬的力學(xué)性能大都符合彈性理論的基本假定。常用的有鋼材和鋁合金，鋁合金允許有大的應(yīng)變量

39、，鋼和鋁合金的泊松比為030，比塑料更接近混凝土的泊松比。金屬的彈性模量比塑料、石膏等都要高，要求試驗(yàn)荷載大，模型加工制作較困難。2塑料制作模型的塑料種類很多，熱固性的有環(huán)氧樹脂，聚酯樹脂；熱塑性的如聚氯乙烯，有機(jī)玻璃。塑料作為模型材料的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高而彈性模量低，容易加工。缺點(diǎn)是徐變較大，彈性模量受溫度變化的影響也大。有機(jī)玻璃是各向同性的勻質(zhì)材料，模型試驗(yàn)中用得較多，由于徐變較大，試驗(yàn)中要控制材料的應(yīng)力。環(huán)氧樹脂塑料可在半流體狀態(tài)澆注成型，然后固化。如在環(huán)氧樹脂中加入鋁粉或其他填充料，可以改善和調(diào)整力學(xué)性能，以滿足材料的相似要求。3石膏用石膏制作模型，其優(yōu)點(diǎn)是容易加工，成本較低，泊松比與混凝土

40、十分接近，彈性模量可以改變。其缺點(diǎn)是抗拉強(qiáng)度低，要獲得均勻和正確的彈性模量比較困難?？梢栽谑鄡?nèi)摻人一定的摻合料和緩凝劑來改善材料的性能。石膏模型可用石膏漿注入尺寸準(zhǔn)確的模子來制作，也有將石膏澆注成整塊后進(jìn)行機(jī)械加工。石膏也可用以大致地模擬混凝土的塑性工作，配筋的石膏模型常用來模擬鋼筋混凝土板殼的破壞形態(tài)。（二）強(qiáng)度模型材料如果模型試驗(yàn)的目的在于研究結(jié)構(gòu)的全部工作特性，包括超載一直到破壞，由于對(duì)模 型材料模擬的要求更加嚴(yán)格，通常采用與原型極為相似的材料或原型完全相同的材料來制 作模型。1水泥砂漿水泥砂漿曾被廣泛地用來作鋼筋混凝土板殼等薄壁結(jié)構(gòu)的模型。它的性能無疑與有大骨料的混凝土不同，但對(duì)比上

41、述提到的幾種材料來看，它畢竟還是比較接近混凝土的?？梢酝ㄟ^調(diào)整細(xì)骨料含量和水灰比來改善和滿足力學(xué)性能的要求。2微粒混凝土微?；炷镣瑯邮怯杉?xì)骨料、水泥和水組成的專門用于結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)的一種新型材料，又稱為模型混凝土。它是用2550的粗砂代替普通混凝土中的粗骨料礫石，用01525m的細(xì)砂代替普通混凝土中的細(xì)骨料砂粒，并按一定級(jí)配和水灰比組成。經(jīng)級(jí)配設(shè)計(jì)在正確控制骨料用量和水灰比的情況下，它的力學(xué)性能可以與普通混凝土有令人滿意的相似性。骨料粒徑要根據(jù)模型幾何尺寸而定，一般最大粒徑不大于截面最小尺寸的13。3模型鋼筋模型鋼筋一般都是用盤狀細(xì)鋼筋，使用前先要拉直，拉直過程是一次冷加工。為能模擬實(shí)際結(jié)構(gòu)中

42、鋼筋和混凝土的粘結(jié)情況，要求通過專用設(shè)備將鋼筋表面壓痕。以上的加工都會(huì)改變材料的性能，使用前要將以熱處理，使它恢復(fù)到有明顯的屈服點(diǎn)，增加鋼筋的延性。4模型磚塊為模擬磚石或砌塊結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度模型，基本上是使用與原型結(jié)構(gòu)相同的磚或砌塊。由于模型比例的要求，一般是將原型的材料加工切割成小比例尺寸的磚材或砌塊，也可以向磚廠或砌塊廠按尺寸要求特殊加工。習(xí)題：習(xí)題：1.下列(b)非破損檢測(cè)技術(shù)不能完成。 a:舊有有建筑的剩余壽命b.確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力 c.評(píng)定建筑結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量d.確定已建結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料強(qiáng)度 2.目前在結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中較多采用非破損和半破損試驗(yàn), (c)屬于半破損檢測(cè)方法。a.四彈法b表面硬

43、度法 c鉆芯法d.超聲法 3.混凝土的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法很多,下列(d)不是用于檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度。 a.回彈法b.拔出法c.鉆芯法 d原位軸壓法 4.對(duì)回彈儀進(jìn)行標(biāo)定時(shí),不正確的是(d)。a.室溫5 35 b.室內(nèi)干燥環(huán)境c.平均回彈值802 d.彈擊桿每旋轉(zhuǎn)900向下彈擊一次5.采用回彈儀對(duì)混凝土質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)時(shí),一個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)應(yīng)有(c)個(gè)測(cè)點(diǎn)。a. 10b. 12c. 16d. 266.下列(b) .不是影響回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的因素。a.測(cè)試角度b.骨料粒徑c.碳化深度d.澆筑面 7.回彈法不適用于(b)項(xiàng)情況的混凝土強(qiáng)度評(píng)定。 a.遭受化學(xué)腐蝕、火災(zāi)或硬化期間遭受凍傷b.試塊的質(zhì)量缺乏代表性c.缺

44、乏同條件試塊或標(biāo)準(zhǔn)塊數(shù)量不足 d.試塊的試壓結(jié)果不符合現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程所規(guī)定的要求,并對(duì)該結(jié)果有懷疑8.用鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度,芯樣抗壓試件的高度與直徑之比的范圍應(yīng)為(a)。a12b.23c.3 4d.249.不宜采用鉆芯法進(jìn)行混凝土的強(qiáng)度檢測(cè)的情況是(d)。a.對(duì)混凝土試塊抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果有懷疑 b.因材料、施工或養(yǎng)護(hù)不良而發(fā)生混凝土質(zhì)量問題 c.混凝土遭受凍害、火災(zāi)、化學(xué)、侵蝕或其他損害d檢測(cè)強(qiáng)度等級(jí)低于ci0的混凝土構(gòu)件強(qiáng)度10.用非破損檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí),下列對(duì)混凝土強(qiáng)度的推定,錯(cuò)誤的是(b)a.該批構(gòu)件混凝土強(qiáng)度平均值小于25mpa,且混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差大于4.5mpa時(shí), 按單個(gè)

45、構(gòu)件檢測(cè)推定b.超聲法批量構(gòu)件,抽樣數(shù)不少于同批構(gòu)件數(shù)的30% ,且不少于10件,每個(gè)構(gòu)件 測(cè)區(qū)不少于10個(gè)c.鉆芯法推定混凝土強(qiáng)度時(shí),取芯樣試件混凝土強(qiáng)度的最小值來推定結(jié)構(gòu)混凝 土強(qiáng)度d.回彈法單個(gè)構(gòu)件,取構(gòu)件最小測(cè)區(qū)強(qiáng)度值作為該構(gòu)件混凝土強(qiáng)度推定值 11.用非破損法和微破損法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí),不合理的要求是(c)。 a.用回彈法,每個(gè)構(gòu)件10個(gè)測(cè)區(qū),每個(gè)測(cè)區(qū)16個(gè)回彈點(diǎn) b.用回彈法,碳化測(cè)點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)的30%c.用鉆芯法,對(duì)均布荷載受彎構(gòu)件,芯柱從距支座1/3跨度范圍內(nèi)中和軸部位取樣 d.用鉆芯法,芯柱直徑取100mm,芯樣數(shù)量對(duì)一般構(gòu)件不少于3個(gè) 12.下列拔出法檢測(cè)混凝土強(qiáng)

46、度的敘述中,不正確的是(a)。 a.測(cè)點(diǎn)布置時(shí),相鄰兩點(diǎn)的間距不小于10h,測(cè)點(diǎn)距試件邊緣不應(yīng)小于如 b.按批檢測(cè)時(shí),抽檢數(shù)量應(yīng)不少于同批構(gòu)件的30% ,并不少于10件 c.用三點(diǎn)式拔出法,用于石子的粒徑不大于60mm的混凝土 d.用圓環(huán)式拔出法,用于石子的粒徑不大于40mm的混凝土13.在評(píng)定混凝土強(qiáng)度時(shí),較為理想的方法是(c)。 a.鉆芯法b.超聲波法c.鉆孔后裝法d.表面硬度法 14.常用于工程施工中確定混凝土養(yǎng)護(hù)、拆模時(shí)間、施加后張法預(yù)應(yīng)力的時(shí)間等的檢測(cè)方法是(a)。 a.預(yù)埋拔出法b.后裝拔出法c.回彈法d.鉆芯法 15.用電磁感應(yīng)法檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋位置時(shí),不能取得滿意結(jié)果的情

47、況是(d) a.配筋稀疏,且保護(hù)層較小b.鋼筋布置在同一平面內(nèi),且間距較大 c鋼筋直徑較大d.鋼筋布置在不同平面內(nèi),且間距較小 16.鋼筋銹蝕的檢測(cè)可采用(a)。 a.電位差法b.電磁感應(yīng)c射線法d.超聲法 17.砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí),可直接檢測(cè)砌體的抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)方法是(a).a.扁頂法b.回彈法c推出法d.筒壓法 18.檢測(cè)混凝土缺陷時(shí),超聲波法不適用于檢測(cè)(b)。a.混凝土裂縫深度b.混凝土內(nèi)部鋼筋直徑、位置和鋼筋銹蝕程度c.混凝土內(nèi)部空洞和缺陷的范圍d.混凝土表面損傷厚度19.用超聲波法對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)時(shí),主要用于(d)。 a.鋼材強(qiáng)度檢測(cè)b.勻質(zhì)性檢測(cè)c.鋼材銹蝕檢測(cè)d飛內(nèi)部缺陷檢測(cè)2

48、0.建筑結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)的應(yīng)用范圍不包括(b)。 a.代替大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)或作為大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的輔助性試驗(yàn)b.實(shí)際結(jié)構(gòu)性能的鑒定c.作為結(jié)構(gòu)分析計(jì)算的輔助手段d.驗(yàn)證和發(fā)展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論21.下列(a)不是試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃驮徒Y(jié)構(gòu)邊界條件相似的要求。 a.初始條件相似b.約束情況相似c.支承條件相似d.受力情況相似22.在模型設(shè)計(jì)中,如果lm代表模型的長度, lp代表原型長度,則兩者的比值稱為 (b)a.相似準(zhǔn)數(shù)b.相似常數(shù)c.相似指標(biāo)d.相似原理23.結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)用量綱分析法進(jìn)行模型設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)中采用的基本量綱是(d)。 a.長度l、應(yīng)變、時(shí)間t b.長度l、時(shí)間t、應(yīng)力 c應(yīng)變e、彈性模量e、質(zhì)量m d.長度

49、l、時(shí)間t、質(zhì)量m24.一簡(jiǎn)支梁承受均布荷載q作用,模型設(shè)計(jì)時(shí)采用幾何相似常數(shù)sl=1/10,模型材料與原型相同,即se1,試驗(yàn)要求模型跨中最大撓度與原型相同(f=)，即sf= 1,則均布荷載q的相似常數(shù)sq應(yīng)為(d)。a.1b.1/10 c.1/20 d.1/10025.簡(jiǎn)支梁跨中作用集中荷載p,模型設(shè)計(jì)時(shí)假定幾何相似常數(shù)sl=1/10,模型與原型使用相同的材料,并要求模型撓度與原型撓度相同,即fmfp,試求集中荷載相似常數(shù)sp等于( )。a.1b.1/10c.1/100d.1026.在靜力模型試驗(yàn)中,若長度相似常數(shù)sl= lm/lp = 1/4,線荷載相似常數(shù)sq=qm/qp = 1/8,

50、則原型結(jié)構(gòu)和模型結(jié)構(gòu)材料彈性模量相似常數(shù)se為(b)。a.1/2b.1/2. 5c.2d.2. 527.模型試驗(yàn)材料有一定的要求,通常不一定能做到的是(c)。a.保證相似要求與量測(cè)要求b.保證材料性能穩(wěn)定和材料徐變小 c.保證模型材料與原型材料的一致性d.保證加工制作方便 28.在結(jié)構(gòu)動(dòng)力模型試驗(yàn)中,解決重力失真的方法是(c)。 a.增大重力加速度b.增大模型材料的體積 c.增大模型材料的密度d.增大模型材料的彈性模量 29.對(duì)于結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)的材料的敘述,不正確的是(d)。 a.彈性模量過低的材料,常具有較顯著的非線性 b.彈性模量過高的材料,將要求增加荷載量以便獲得足夠的變形而滿足量測(cè)要求

51、c.結(jié)構(gòu)模型材料在試驗(yàn)時(shí)能產(chǎn)生足夠大的變形,以使量測(cè)儀表有足夠的讀數(shù) d.材料徐變大,測(cè)量?jī)x表的精度要求可放寬30.結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)中,所表示的各物理量之間的關(guān)系式均是無量綱,它們均是在假定 采用理想(b)的情況下推導(dǎo)求得的. a.脆性材料b.彈性材料c.塑性材料d.彈塑性材料31. (c)不屬于彈性模型材料。 a.石膏b.塑料c.水泥砂漿d.金屬32. (d)不屬于強(qiáng)度模型材料。 a.水泥砂漿b.微粒混凝土c.鋼筋d.有機(jī)玻璃 33.用(d)材料做模型,用來研究鋼筋混凝土的彈塑性和極限工作能力比較理想。a.有機(jī)玻璃b.石膏c.水泥砂漿d.微?；炷?肁節(jié)袁螅莀芁薀羈芆莀蚃螃膂莀螅罿肈荿蒄螂肄莈蚇

52、肇莃莇蝿袀艿莆袁肅膅蒞薁袈肁莄蚃肄羇蒄螆袇芅蒃蒅肂膁蒂薈裊膇蒁螀膀肅蒀袂羃莂葿薂螆羋蒈蚄羈膄蒈螇螄肀薇蒆羀羆薆薈螃芄薅蟻羈芀薄袃螁膆薃薃肆肂薂蚅衿莁薂螇肅芇薁袀袇膃蝕蕿肅聿芆螞袆羅芆螄肁莄芅薄羄芀芄蚆腿膅芃螈羂肁節(jié)袁螅莀芁薀羈芆莀蚃螃膂莀螅罿肈荿蒄螂肄莈蚇肇莃莇蝿袀艿莆袁肅膅蒞薁袈肁莄蚃肄羇蒄螆袇芅蒃蒅肂膁蒂薈裊膇蒁螀膀肅蒀袂羃莂葿薂螆羋蒈蚄羈膄蒈螇螄肀薇蒆羀羆薆薈螃芄薅蟻羈芀薄袃螁膆薃薃肆肂薂蚅衿莁薂螇肅芇薁袀袇膃蝕蕿肅聿芆螞袆羅芆螄肁莄芅薄羄芀芄蚆腿膅芃螈羂肁節(jié)袁螅莀芁薀羈芆莀蚃螃膂莀螅罿肈荿蒄螂肄莈蚇肇莃莇蝿袀艿莆袁肅膅蒞薁袈肁莄蚃肄羇蒄螆袇芅蒃蒅肂膁蒂薈裊膇蒁螀膀肅蒀袂羃莂葿薂螆羋蒈蚄

53、羈膄蒈螇螄肀薇蒆羀羆薆薈螃芄薅蟻羈芀薄袃螁膆薃薃肆肂薂蚅衿莁薂螇肅芇薁袀袇膃蝕蕿肅聿芆螞袆羅芆螄肁莄芅薄羄芀芄蚆腿膅芃螈羂肁節(jié)袁螅莀芁薀羈芆莀蚃螃膂莀螅罿肈荿蒄螂肄莈蚇肇莃莇蝿袀艿莆袁肅膅蒞薁袈肁莄蚃肄羇蒄螆袇芅蒃蒅肂膁蒂薈裊膇蒁螀膀肅蒀袂羃莂葿薂螆羋蒈蚄羈膄蒈螇螄肀薇蒆羀羆薆薈螃芄薅蟻羈芀薄袃螁膆薃薃肆肂薂蚅衿莁薂螇肅芇薁袀袇膃蝕蕿肅聿芆螞袆羅芆螄肁莄芅薄羄芀芄蚆腿膅芃螈羂肁節(jié)袁螅莀芁薀羈芆莀蚃螃膂莀螅罿肈荿蒄螂肄莈蚇肇莃莇蝿袀艿莆袁肅膅蒞薁袈肁莄蚃肄羇蒄螆袇芅蒃蒅肂膁蒂薈裊膇蒁螀膀肅蒀袂羃莂葿薂螆羋蒈蚄羈膄蒈螇螄肀薇蒆羀羆薆薈螃芄薅蟻羈芀薄袃螁膆薃薃肆肂薂蚅衿莁薂螇肅芇薁袀袇膃蝕蕿肅聿芆螞

54、袆羅芆螄肁莄芅薄羄芀芄蚆腿膅芃螈羂肁節(jié)袁螅莀芁薀羈芆莀蚃螃膂莀螅罿肈荿蒄螂肄莈蚇肇莃莇蝿袀艿莆袁肅膅蒞薁袈肁莄蚃肄羇蒄螆袇芅蒃蒅肂膁蒂薈裊膇蒁螀膀肅蒀袂羃莂葿薂螆羋蒈蚄羈膄蒈螇螄肀薇蒆羀羆薆薈螃芄薅蟻羈芀薄袃螁膆薃薃肆肂薂蚅衿莁薂螇肅芇薁袀袇膃蝕蕿肅聿芆螞袆羅芆螄肁莄芅薄羄芀芄蚆腿膅芃螈羂肁節(jié)袁螅莀芁薀羈芆莀蚃螃膂莀螅罿肈荿蒄螂肄莈蚇肇莃莇蝿袀艿莆袁肅膅蒞薁袈肁莄蚃肄羇蒄螆袇芅蒃蒅肂膁蒂薈裊膇蒁螀膀肅蒀袂羃莂葿薂螆羋蒈蚄羈膄蒈螇螄肀薇蒆羀羆薆薈螃芄薅蟻羈芀薄袃螁膆薃薃肆肂薂蚅衿莁薂螇肅芇薁袀袇膃蝕蕿肅聿芆螞袆羅芆螄肁莄芅薄羄芀芄蚆腿膅芃螈羂肁節(jié)袁螅莀芁薀羈芆莀蚃螃膂莀螅罿肈荿蒄螂肄莈蚇肇莃莇蝿

55、袀艿莆袁肅膅蒞薁袈肁莄蚃肄羇蒄螆袇芅蒃蒅肂膁蒂薈裊膇蒁螀膀肅蒀袂羃莂葿薂螆羋蒈蚄羈膄蒈螇螄肀薇蒆羀羆薆薈螃芄薅蟻羈芀薄袃螁膆薃薃肆肂薂蚅衿莁薂螇肅芇薁袀袇膃蝕蕿肅聿芆螞袆羅芆螄肁莄芅薄羄芀芄蚆腿膅芃螈羂肁節(jié)袁螅莀芁薀羈芆莀蚃螃膂莀螅罿肈荿蒄螂肄莈蚇肇莃莇蝿袀艿莆袁肅膅蒞薁袈肁莄蚃肄羇蒄螆袇芅蒃蒅肂膁蒂薈裊膇蒁螀膀肅蒀袂羃莂葿薂螆羋蒈蚄羈膄蒈螇螄肀薇蒆羀羆薆薈螃芄薅蟻羈芀薄袃螁膆薃薃肆肂薂蚅衿莁薂螇肅芇薁袀袇膃蝕蕿肅聿芆螞袆羅芆螄肁莄芅薄羄芀芄蚆腿膅芃螈羂肁節(jié)袁螅莀芁薀羈芆莀蚃螃膂莀螅罿肈荿蒄螂肄莈蚇肇莃莇蝿袀艿莆袁肅膅蒞薁袈肁莄蚃肄羇蒄螆袇芅蒃蒅肂膁蒂薈裊膇蒁螀膀肅蒀袂羃莂葿薂螆羋蒈蚄羈膄蒈螇

56、螄肀薇蒆羀羆薆薈螃芄薅蟻羈芀薄袃螁膆薃薃肆肂薂蚅衿莁薂螇肅芇薁袀袇膃蝕蕿肅聿芆螞袆羅芆螄肁莄芅薄羄芀芄蚆腿膅芃螈羂肁節(jié)袁螅莀芁薀羈芆莀蚃螃膂莀螅罿肈荿蒄螂肄莈蚇肇莃莇蝿袀艿莆袁肅膅蒞薁袈肁莄蚃肄羇蒄螆袇芅蒃蒅肂膁蒂薈裊膇蒁螀膀肅蒀袂羃莂葿薂螆羋蒈蚄羈膄蒈螇螄肀薇蒆羀羆薆薈螃芄薅蟻羈芀薄袃螁膆薃薃肆肂薂蚅衿莁薂螇肅芇薁袀袇膃蝕蕿肅聿芆螞袆羅芆螄肁莄芅薄羄芀芄蚆腿膅芃螈羂肁節(jié)袁螅莀芁薀羈芆莀蚃螃膂莀螅罿肈荿蒄螂肄莈蚇肇莃莇蝿袀艿莆袁肅膅蒞薁袈肁莄蚃肄羇蒄螆袇芅蒃蒅肂膁蒂薈裊膇蒁螀膀肅蒀袂羃莂葿薂螆羋蒈蚄羈膄蒈螇螄肀薇蒆羀羆薆薈螃芄薅蟻羈芀薄蒀莈螄膁膀蚄蝕膀節(jié)蒆羈腿蒞螞襖膈蕆蒅螀芇膇蝕蚆襖艿蒃薂袃莁蠆袁袂膁蒁袇袁芃螇螃袀莆薀蠆衿蒈莂羇衿膈薈袃袈芀莁蝿羇莂薆