第四章 建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)

第4章

建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)

4.1概述4.1.1儀器設(shè)備的分類4.1.2試驗(yàn)儀器儀表的主要技術(shù)性能指標(biāo)（1）刻度值。（2）量程。（3）靈敏度。（4）分辨率。（5）線性度。（6）穩(wěn)定性。（7）重復(fù)性。（8）頻率響應(yīng)。4.1.3結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對(duì)儀器設(shè)備的使用要求4.2電阻應(yīng)變片4.2.1電阻應(yīng)變片的工作原理

圖4.1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（4.1）（4.2）（4.3）圖4.2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4.2.2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；（1）電阻值R（Ω）。（2）標(biāo)距l(xiāng)。（3）靈敏系數(shù)K。圖4.3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4.2.3電阻應(yīng)變片的種類和粘貼方法表4.1續(xù)表圖4.4惠斯登電橋的橋路圖4.3應(yīng)變測(cè)量4.3.1電阻應(yīng)變儀測(cè)量應(yīng)變1.應(yīng)變儀工作原理（4.4）（4.5）（4.6）（4.7）2.橋路組成的類別（1）等臂橋路。（2）1/4電橋橋路。（3）半橋橋路。（4）全橋橋路。3.橋路讀數(shù)值構(gòu)成特點(diǎn)當(dāng)ABCD順時(shí)針標(biāo)注當(dāng)ABCD逆時(shí)針標(biāo)注（4.8）（4.9）4.溫度補(bǔ)償技術(shù)（1）同一橋路具有相同的溫度效應(yīng)，即（2）外補(bǔ)橋路補(bǔ)償片的荷載效應(yīng)為零，即5.橋路的連接技術(shù)（4.10）表4.2續(xù)表4-2續(xù)圖4.5半橋外補(bǔ)補(bǔ)一片多多補(bǔ)工作作原理橋橋路示意意圖6.一片多補(bǔ)補(bǔ)技術(shù)的的工作原原理圖4.6半橋橋路路圖圖4.7全橋橋路路7.應(yīng)變儀半半橋與全全橋切換換技術(shù)的的工作原原理4.3.2其他方法法測(cè)量應(yīng)應(yīng)變1.位移方法法ε=Δl/l（4.11）2.光測(cè)法4.4傳感器的的分類4.4.1傳感器的的分類4.4.2傳感器的的組成1.機(jī)械式傳傳感器機(jī)械式傳傳感器利利用機(jī)械械原理進(jìn)進(jìn)行工作作，主要要由以下下4部分組成成：（1）感受裝裝置。（2）轉(zhuǎn)換裝裝置。（3）顯示裝裝置。（4）附屬裝裝置。2.電測(cè)傳感感器電測(cè)傳感感器主要要由以下下4部分組成成：（1）感受裝裝置。（2）轉(zhuǎn)換裝裝置。（3）傳輸裝裝置。（4）附屬裝裝置。3.其他傳感感器圖4.8幾種測(cè)力力計(jì)及傳傳感器4.5常用傳感感設(shè)備4.5.1測(cè)力傳感感器圖4.9幾種常用用位移傳傳感器構(gòu)構(gòu)造原理理圖1.測(cè)桿2.外殼3.彈簧4.電阻應(yīng)變變片5.電阻絲6.線圈7.電纜4.5.2線位移傳傳感器圖4.10傾角傳感感器示意意圖1.長(zhǎng)水準(zhǔn)管管2.水準(zhǔn)泡3.讀數(shù)盤4.測(cè)微輪5.試件6.圓水準(zhǔn)器器7.電阻應(yīng)變變片8.質(zhì)量塊4.5.3傾角傳感感器圖4.11應(yīng)變片或或?qū)щ娖崞崮び^測(cè)測(cè)裂縫示示意圖4.5.4裂縫觀測(cè)測(cè)儀圖4.12測(cè)振傳感感器力學(xué)學(xué)原理4.5.5測(cè)振傳感感器1.測(cè)振傳感感器工作作原理（4.12）（4.13）（4.14）（4.15）（4.16）（4.17）圖4.13幅頻特性性曲線圖圖4.14相頻特性性曲線2.傳感器的的頻率特特性（4.18）圖4.15加速度傳傳感器的的幅頻特特性曲線線（4.19）（4.20）（4.21）圖4.16磁電式速速度傳感感器1.信號(hào)輸出出2.線圈3.磁鋼4.阻尼器5.彈簧片3.磁電式速速度傳感感器圖4.17擺式傳感感器1.彈簧2.信號(hào)輸出出3.線圈4.磁鋼5.外殼（4.22）圖4.18加速度傳傳感器原原理1.外殼2.硬彈簧3.質(zhì)量塊4.壓電晶體體4.壓電式加加速度傳傳感器（1）靈敏度度。（2）安裝諧諧振頻率率。（3）頻率響響應(yīng)。（4）橫向靈靈敏度比比。（5）幅值范范圍。圖4.19X-Y記錄儀工工作原理理1.傳感器2.橋盒3.應(yīng)變儀4.電源5.繪圖筆6.大車7.小車8.記錄儀4.6試驗(yàn)記錄錄方法4.6.1概況4.6.2X-Y記錄儀圖4.20光線示波波器的工工作原理理1.張絲2.線圈3.磁場(chǎng)4.鏡片5.光源6.輸入線7.記錄線8.頻閃燈4.6.3光線示波波器圖4.21直接記錄錄式磁帶帶記錄儀儀原理圖圖4.6.4磁帶記錄錄儀4.6.5數(shù)據(jù)采集集系統(tǒng)1.數(shù)據(jù)采集集系統(tǒng)的的組成圖4.22組合式數(shù)數(shù)據(jù)采集集系統(tǒng)的的組成圖4.23數(shù)據(jù)流通通過(guò)程2.數(shù)據(jù)采集集過(guò)程analogsignals模擬信號(hào)號(hào)數(shù)字信號(hào)號(hào)digitalsignals圖4.24回彈原理理示意圖圖4.7建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)測(cè)試技術(shù)術(shù)4.7.1混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)檢測(cè)試試驗(yàn)1.回彈法檢檢測(cè)混凝凝土強(qiáng)度度（1）回彈法法的基本本原理。。（2）回彈值值與強(qiáng)度度值的關(guān)關(guān)系。直線方程程冪函數(shù)方方程拋物線方方程二元方程程（3）測(cè)試方方法。（4）數(shù)據(jù)處處理。圖4.25混凝土超超聲波檢檢測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)2.超聲脈沖沖法檢測(cè)測(cè)混凝土土強(qiáng)度指數(shù)函數(shù)數(shù)方程冪函數(shù)方方程拋物線方方程測(cè)區(qū)聲波波傳播速速度，，其其中，3.超聲回彈彈綜合法法檢測(cè)混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度平面型方方程曲面型方方程4.鉆芯法檢檢測(cè)混凝凝土強(qiáng)度度表4.3芯樣試件件混凝土土強(qiáng)度的的換算系系數(shù)5.拔出法檢檢測(cè)混凝凝土強(qiáng)度度6.超聲法檢檢測(cè)混凝凝土缺陷陷（1）混凝土土裂縫檢檢測(cè)。圖4.26平測(cè)法檢檢測(cè)裂縫縫深度圖圖4.27斜測(cè)法檢檢測(cè)裂縫縫深度圖4.28鉆孔檢測(cè)測(cè)裂縫深深度圖4.29裂縫d-A坐標(biāo)圖4.30混凝土缺缺陷對(duì)測(cè)測(cè)圖4.31混凝土缺缺陷檢測(cè)測(cè)鉆孔法法

測(cè)點(diǎn)點(diǎn)布置（2）混凝土土內(nèi)部空空洞缺陷陷的檢測(cè)測(cè)。圖4.32混凝土內(nèi)內(nèi)部空洞尺寸估估算圖4.33平測(cè)法檢檢測(cè)混凝凝土表層層損傷厚厚度圖4.34混凝土表表層損傷傷““時(shí)-距”圖（3）混凝土土表層損損傷的檢檢測(cè)。圖4.35鋼筋影響響感應(yīng)電電流示意意圖7.混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)鋼筋筋位置和和鋼筋銹銹蝕的檢檢測(cè)（1）鋼筋位位置的檢檢測(cè)。圖4.36鋼筋銹蝕蝕測(cè)試儀儀原理圖圖1.毫伏表2.銅棒電極極3.硫酸銅飽飽和溶液液4.多孔接頭頭5.鋼筋（2）鋼筋銹銹蝕的檢檢測(cè)。表4.4鋼筋銹蝕蝕狀況的的判別標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)8.沖擊回波波法檢測(cè)測(cè)混凝土土內(nèi)部缺缺陷及厚厚度長(zhǎng)期以來(lái)來(lái)，人們們一直尋尋求以聲聲波反射射（回波波）的方方法來(lái)探探測(cè)混凝凝土內(nèi)部部缺陷。。這種方方法有以以下優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：（1）可單面面測(cè)試，，擴(kuò)大應(yīng)應(yīng)用范圍圍；（2）可獲得得缺陷明明確的反反射信號(hào)號(hào)，直觀觀，測(cè)一一點(diǎn)即可可判斷一一點(diǎn)；（3）勿需丈丈量測(cè)距距，測(cè)試試方便；；（4）可以很很方便的的測(cè)量結(jié)結(jié)構(gòu)厚度度。9.雷達(dá)法檢檢測(cè)技術(shù)術(shù)雷達(dá)波檢檢測(cè)具有有如下的的技術(shù)特特點(diǎn)：（1）對(duì)混凝凝土有較較強(qiáng)的穿穿透能力力，可測(cè)測(cè)較大深深度。（2）可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)非接觸觸探測(cè)，，可作實(shí)實(shí)時(shí)檢測(cè)測(cè)，探測(cè)測(cè)速度快快。（3）以減小小波長(zhǎng)和和增大頻頻率寬度度，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)高分辨辨率的探探測(cè)。（4）微波有有極化特特性，可可確定缺缺陷的形形狀和取取向。4.7.2鋼管混凝凝土質(zhì)量量檢測(cè)4.7.3紅外成像像無(wú)損檢檢測(cè)技術(shù)術(shù)4.7.4鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)測(cè)（1）鋼材強(qiáng)強(qiáng)度測(cè)定定（2）超聲法法檢測(cè)鋼鋼材和焊焊縫缺陷陷圖4.37脈沖反射射法探傷傷示意圖圖圖圖4.38斜向探頭頭測(cè)缺陷陷位置4.7.5砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢檢測(cè)（1）磚砌體體強(qiáng)度的的間接測(cè)測(cè)定法1）沖擊法法。單位功的的表面積積增量與與試樣強(qiáng)強(qiáng)度之間間的關(guān)系系為2）回彈法法。3）推出法法。4）筒壓法法。5）砂漿片片剪切法法。6）點(diǎn)荷荷法。7）射釘釘法。（2）磚磚