2016低应变试讲内选编.ppt

8.3.2测试参数设定应符合下列规定： 1.时域信号记录的时间段长度应在2L/c时刻后延续不少于5ms；幅频信号分析的频率范围上限不应小于2000Hz。（看动画） 2.设定桩长应为桩顶测点至桩底的施工桩长，设定桩身截面积应为施工截面积。 3.桩身波速可根据本地区同类型桩的测试值初步设定。 4.采样时间间隔或采样频率应根据桩长、桩身波速和频域分辨率合理选择；时域信号采样点数不宜少于1024点。（看动画） 5.传感器的设定值应按计量检定结果设定。 例题2 桩长20米，设波速为3600m/s, 时域信号采样点数1024点，为满足规范要求应如何设置采样频率？ 解：L=20m, C=3600m/s 则2L/C=0.011s=11ms 总采样时间：T=11＋5＝16ms, 共1024点，故采样间隔： ΔT＝0.016/1024=0.0000156s=15.6μs 所以：采样频率 f＝1/ΔT=64100Hz=64.1kHz 8.3.3测量传感器安装和激振操作应符合下列规定： 1.安装传感器部位的混凝土应平整；传感器安装应与桩顶面垂直；用耦合剂粘结时，应具有足够的粘结强度。 2.激振点与测量传感器安装位置应避开钢筋笼的主筋影响。 3.激振方向应沿桩轴线方向。 4.瞬态激振应通过现场敲击试验，选择合适重量的激振力锤和软硬适宜的锤垫；宜用宽脉冲获取桩底或桩身下部缺陷反射信号，宜用窄脉冲获取桩身上部缺陷反射信号； 8.3.4信号采集和筛选应符合下列规定： 1.根据桩径大小，桩心对称布置2～4个安装传感器的检测点；实心桩的激振点应选择在桩中心，检测点宜在距桩中心2/3半径处；空心桩的激振点和检测点宜为桩壁厚的1/2处，激振点和检测点与桩中心连线形成的夹角宜为90度；（不同半径处的响应图） 2.当桩径较大或桩上部横截面尺寸不规则时，除应按上款在规定激振点和检测点位置采集信号外，尚应根据实测信号特征，改变激振点和检测点位置采集信号。 3.不同检测点及多次实测时域信号一致性较差，应分析原因，增加检测点数量。 4.信号不应失真和产生零漂，信号幅值不应超过测量系统的量程。 5.每个检测点记录的有效信号数不宜少于3个。 6.应根据实测信号反映的桩身完整性情况，确定采取变换激振点位置和增加检测点数量的方式再次测试，或结束测试。 传感器安装点、锤击点布置示意图 基桩低应变检测 内容提要： 一、低应变检测原理 二、理论基础 三、现场检测 四、数据分析 一、低应变检测原理 低应变检测的是桩的完整性 基桩：桩基础中的单桩 桩身完整性：反应桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性的综合性指标。 桩身缺陷：使桩身完整性恶化，在一定程度上引起桩身结构强度和耐久性降低的桩身断裂、裂缝、缩颈、夹泥、空洞、蜂窝、松散等现象的统称。 桩的低应变检测目的 检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。不能检测桩身混凝土强度、桩长、承载力等。 完整性类别 分类原则 Ⅰ 桩身完整 Ⅱ 桩身有轻微缺陷，不会影响桩身结构承载力正常发挥 Ⅲ 桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响 Ⅳ 桩身存在严重缺陷 低应变法的原理 采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振，实测桩顶部的速度时程曲线或导纳曲线，通过波动理论分析或频域分析，对桩身完整性判定的检测方法。 二．理论基础 一维弹性杆纵向波动方程 1.基本假定 杆体（长径比大于5） 弹性杆 平面波 A，E，ρ为常数 2.引用物理定律 牛顿第二定律 F=ma (1) 虎克定律 σ ＝Eε (2) 3.杆单元分析 设u(x,t) 是位于x处的质点在t时刻的位移 x x dx 设u(x，t)为杆件t时刻x处的位移； 则 位移变化量为 应变为 由胡克定律：σ=Eε, , 由牛顿第二定律，杆体单元受力 F(x+dx,t)-F(x,t) =ρAdx 4.波动方程建立 则： 这就是波动方程，当E、A、c、ρ不变时，不难验证下式为波动方程的通解（达朗贝尔通解） 上式表明，位移沿着时间的方向传播，具备线性时不变特性。 其中： 这样的波形，不变的往下移动（忽略材料的阻尼影响） 完整桩典型时域信号特征 做变换 由此可以导出： 再根据 容易导出： 建立恒等式： 并类似地分解质点运动速度 式中 显然有： 5.阻抗突变处波的反射（透射） I、R、T分别表示入射波、反射波和透射波 根据应力波理论，由连续性条件和力的平衡条件有： Vi+Vr=Vt Fi + Fr = Ft