结构检测复习

1、部分复习重点一、建筑结构检测（试验）的任务、目的和定义（重点）（1）检测任务：通过仪器设备，依据有关的检测技术规程和标准，有计划地采取某种试验技术手段，对结构或构件在某种荷载或其它因素作用下的工作性能进行观测和测量，对其相关参数的实测数据进行处理、分析。（2）检测目的：由实测结果和相关鉴定标准，对结构或构件的工作性能（承载力、刚度、抗裂性等）作出评价，对结构或构件的承载力作出正确的估计；或者为检验四新结构的各项性能及技术指标是否符合相关标准提供评定的依据，同时也为验证和发展结构计算理论提供可靠依据。（3）建筑结构检测的定义： 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

2、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），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。 三、建筑结构检测（试验）的分类（重点）结构试验按试验的目的、对象、荷载性质、试验场所以及试验持续时间可将结构分为1、生产检验性试验和科学研究性试验； 2、静力试验与动力试验；3、真型试验与模型试验；4、短期荷载试验与长期荷载试验；5、试验室试验与现场试验。2.1 试验荷载概论 （1）模拟荷载： 建筑结构上的作用： 直接作用：主要是荷载的作用。包括结构自重与施加

3、在结构上的荷载，如施加在结构物楼面上的活荷载、雪荷载、积灰荷载、施工荷载，作用在大坝或水池上的水压荷载，机械设备的振动荷载，作用于桥梁上的车辆振动荷载等。 间接作用：引起结构附加变形和约束变形的作用，如温度变形、地基不均匀沉降和结构内部物理或化学作用所产生的变形等 建筑结构的主要职责是承受直接作用的，所以模拟荷载,研究结构承受直接作用的状况，其直接作用主要为： 静载：对构件或结构不引起加速度或加速度可忽略不计的荷载 动载：使结构或构件产生不可忽略的加速度反应的荷载。1、掌握重物加载的方法及相关的加载设备加载方法： 静载：重物加载，液压加载 动载：惯性力加载，电磁加载 伪静力（低周反复实验）实验

4、：液压加载 拟动力实验：电液伺服加载加载设备及加载方法应满足下列要求：(1)加载值稳定，准确，除了模拟动力作用之外，荷载值能保持相对稳定，不会随时间、环境条件的改变和结构的变形而变化，保证荷载量的相对误差不超过5%，(2)加载能力有一定的储备，设备有相当的强度和刚度，保证使用安全可靠。(3)能分级加载，卸载，分级值明确且满足要求。(4)加载设备不应对结构有额外的约束（改变结构的受力状态或使结构产生次应力），即不参与结构的工作。2.2 重力加载法及设备 重力加载法：是指利用物体的重量作为静荷载加于结构上的加载方法。 一、物体：标准铸铁块，混凝土立方试块，水箱，砖，砂石，废构件等。试验室内常选用具

5、有标准重量的铸铁快作荷重，在工地现场可以就地取材，用砖、袋装沙石作为荷重。 重力加载设备：荷重 荷重盘 杠杆二、重力加载技术：块体，散粒材料，水等物体， 1、均布荷载的加载要点：物体的块（件）重不宜太大,一般不大于25千克/块;不超过加载面积上荷载标准值的1/10. 目的：保证分级精度及分布均匀，且放置不产生冲击力。随机抽取20块称量，误差不超过5%，以平均量计算加载量。块体载量应分垛堆放 在板、壳等结构表面直接堆放荷重物加均布荷载前，应在试件顶面画格，每个区格的面积不宜大于1m2每垛的边长1/6L（L试件跨度）垛与垛之间的间隙515cm 每垛的面积不超过1m2 跨度4m的构件，每垛长度30m

6、m)的应变片，其中用于混台材料(如混凝土)试件的应变片，其标距应大于最大骨料粒径的4倍。 (2)类型：u型丝绕式纸基应变片的价格较便宜，粘贴较容易，但耐热性、耐潮性差，可满足常温下一般测量的要求。箔式胶基应变片适用于温度较高、湿度较大，甚至处于水下或要求长期观测的部位。特殊环境或特殊要求时，应选用特种应变片，如防磁应变片、疲劳寿片、裂纹扩展片等。(四)电阻应变片的粘贴工艺 电阻应变片通过黏结剂直接黏结在测试点上，直接感受测点由于外力作用的变形。所以粘贴质量的好坏至关重要。 其粘贴工艺过程为： （1）选片。用放大镜做外观检查，观察片内有无气泡、霉斑缺陷。用万用电表检查有无开路或短路现象。检查阻值

7、，要使一批使用的电阻应变片阻值相差在0.5欧姆以内。 （2）测点表面处理。对于钢材测点，用铁砂纸将测点打出45交叉斜纹，使其测点除锈并使电阻应变片粘贴牢固。而后用棉球蘸丙酮或酒精将打磨的测点擦拭清洗干净。对于混凝土测点可用铁砂纸或砂轮机打磨除去表面麻面、气孔、浮浆等，使其表面光洁，而后用棉球蘸丙酮或酒精将打磨的测点擦拭清洗干净。 （3）粘贴应变片。在测点处作出定位轴线，裁剪出电阻 应变片稍大的塑料薄膜，用手捏住电阻应变片的导线，将塑料薄膜垫在应变片下方，将电阻应变片的背面涂上黏结剂，而后将电阻应变片粘贴在测点所画轴线上，利用塑料薄膜作为手指与电阻应变片黏结剂的隔离膜，用手指垂直向下挤压赶走气泡

8、，使应变片牢牢粘在测点上。 （4）固化处理。使黏结剂尽快固化，可自然干燥或人工固化（红外线灯照射或热电吹风加热） （5）导线连接。先用黏结剂固定接线端子，利用接线端子用烙铁将电阻应变片的引线与导线焊接，引出导线待接电阻应变仪。 （6）绝缘检查。树脂打底，引出线绝缘胶带固定。 （7）防潮处理。一是在测点表面处理时用极薄的环氧树脂加适量的低分子胶刷在测点上，作防潮打底；二是在电阻应变片粘好后，如不是即粘即刷，则需用环氧树脂加适量的低分子胶或用704硅胶覆盖在应变测点上作防潮处理。 （8）粘贴质量检查。万用表（短路、电阻），兆欧表（绝缘性500兆欧）一）电阻应变仪的工作原理 在静态电阻应变仪中，采用

9、惠斯顿电桥线路，如图所示。它以应变片或电阻元件作为桥臂，“桥”线路BD之间联结伏特计，电源提供恒定电压。 (二)温度效应的补偿 贴有应变片的构件总处在某一温度场中当温度有变化时，会造成应变片敏感栅电阻的变化；此外当电阻丝的线胀系数与构件材料不同时电阻丝受到附加的拉伸(或压缩)，从而造成电阻的变化，引起应变仪指示电表的示值变动。这些现象叫做应变片的温度效应。这种非被测应变，在严重时每温升1、可达几十微应变()，必须设法排除。排除混度效应影响的措施，称为温度补偿。（3）掌握百分表、位移计和荷载传感器的使用方法第六章 静载检测静载检测：指结构或构件在静力荷载作用下，通过专门仪器设备测得结构或构件的各

10、种变形、内力变化及承载能力。单调加载静力试验是指在短时期内对试验对象进行平稳的一次连续施加荷载，荷载从零开始一直加到结构构件破坏，或是在短时期内平稳地施加若干次预定的重复荷载后，再连续增加荷载直到结构构件破坏。 单调加载静力试验主要用于研究结构承受静荷载作用下构件的承载力、刚度、抗裂性等基本性能和破坏机制。静载检测过程可以划分为三个阶段： 1、计划与准备阶段； 2、静载与测试阶段； 3、分析与评定阶段。静载与测试阶段是整个检测的中心环节，应按预先制定的方案有序的进行。 测试项目: 1、裂缝观测 2、结构已经达到或超过了承载力极限状态的判定。 一、裂缝观测:（1）初裂缝观测 （2）裂缝宽度观测1

11、、初裂缝观测 开裂荷载:钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土构件的最大拉应力区出现第一条裂缝时的荷载，称为开裂荷载。通常将构件出现第一批宽度不大于0.05mm裂缝时的荷载，定为开裂荷载。 开裂荷载值:在加载过程中出现初裂缝时，取前一级荷载值作为开裂荷载。在规定的荷载持续时间出现初裂缝时，取本级荷载与前一级荷载的平均值作为开裂荷载。在规定的荷载持续时间结束后出现初裂缝时，取本级荷载值作为开裂荷载。 初裂缝观测:初裂缝可用放大镜寻找，也可以通过在构件内力最大的受拉区沿受力主筋方向布置应变片(连续布置的长度不小于30倍主筋的直径)观测试件开裂。当试件开裂时，跨越裂缝的测点仪表的读数骤增，而相邻仪表的读数可能

12、很小，或出现负值。2、裂缝宽度观测 对于受弯构件的正截面裂缝，应在构件侧面受拉主筋高度处测量最大裂缝宽度；斜截面的裂缝应在斜裂缝与箍筋交汇处或斜裂缝与弯起钢筋交汇处测量斜裂缝宽度。 每一测区或每一构件测定裂缝宽度的裂缝数目，一般取目估最大裂缝三条，用笔在试件上描出裂缝的行迹，标明在每级荷载下出现的裂缝位置和原有裂缝的展开宽度，取其中的最大值作为最大裂缝宽度。检测报告的编写(1)检测的原因和目的； (2)检测的对象在测试前的状态和问题； (3)检测的方法及其依据； (4)检测的对象在测试后的状态和问题； (5)检测资料的整理分析； (6)技术结论； (7)附录(包括检测计划和全部检测资料)。第七

13、章 动载检测对于那些在实际使用中直接承受移动荷载或经常性振动的结构或构件，除了基本的静载检测以外，常常须要作动载检测。一、动载检测内容振源动力特性检测结构动力特性检测(自振频率、阻尼系数、振型)结构动力反应检测（振幅、频率、加速度、动应力等）结构、构件的疲劳试验（二）、结构动力特性检测 结构的动力特性又称为结构自振特性 建筑结构的动力特性主要包括三个参数（1）固有频率（或周期）；（2）振型；（3）阻尼（阻尼比）常用的测定方法有三（1）自由振动法（2）共振法（3）脉动法(1)自由振动法 采用突然加载、突然卸载、发射小火箭或爆炸等方法。使结构产生自由振动，通过记录的自由振动曲线可以求出结构的基本频

14、率和阻尼系数(2)共振法 共振法是利用专门的激振器（电磁式激振器和偏心式激振器），对结构施加变频简谐动荷载，使结构产生稳定的强迫简谐振动，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。(3)脉动法 脉动法是通过测量建筑物由于外界环境脉动(如地面脉动、气流脉动等)而产生的微幅振动，来确定建筑物的动力特性。三、结构动力反应检测1动应力的测定 动应力测定的过程是先记录下应变随时间变化的波形图然后依据虎克定律将动应变换算成动应力。2、动位移的测定 动位移的测点应布置在结构的控制断面或在生产工3动力系数的测定 结构的动挠度与静挠度的比值称为动力系数。在移动荷载作用下，结构产生的动挠度大于静荷载作

15、用下产生的静挠度，所以动力系数总是大于1。艺上有特殊要求的地方。四、结构疲劳检测1、疲劳测试项目 鉴定性的疲劳试验（1）抗裂性及开裂荷载。（2）裂缝宽度及其发展。（3）最大挠度以及变化幅度。（4）疲劳极限值。科研型的疲劳试验，按研究目的和要求而定。如果是正截面的疲劳性能试验，应包括：（1）各阶段截面应力分布情况，中和轴变化规律（2）抗裂性及开裂荷载（3）裂缝宽度、长度、间距及其发展（4）最大挠度及其变化规律（5）疲劳强度的确定（6）破坏特征分析第十章 无损检测技术1、掌握回弹法检测混凝土强度回弹法的基本原理是根据混凝土的抗压强度与混凝土表面强度存在一定关系，可以从测定混凝土表面硬度来推算混凝土

16、的强度、回弹仪的工作原理是利用重锤敲击与混凝土表面接触的冲杆，重锤在冲杆的反作用下回弹一段距离，并带动刻度盘指针，在刻度盘上指示出回弹值N，回弹值N是回弹距离与起跳点距离之间的百分比值。11回弹仪使用时应注意的有关问题1.检测面应为混凝土表面2.测点表面要处理，要求清洁、平整、干燥3.测区位置： a)测区应优先选布置在砼浇筑的两侧面，只有当侧面无法布置测区时，可以选在浇筑的表面或底面，相邻测区应控制在2米之内。b）测区离构件端件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5米且不宜小于0.2米C）构件溥弱部位及重要部位必须布置测区，并应避开预埋件4.每一结构或构件测区数不应小于10个，对某一方向尺寸小于

17、4.5米，且另一方向尺寸小于0.3米的构件，其测区数量可适当减少，但不应小于5个。5.测区面积：测区面积不宜大于20cm*20cm6.测点数：一个测区内应布置16个测点7.对弹击时可能产生颤动的薄壁、小型构件应进行固定12.碳化层深度测量1）原因：随着砼龄期的增长，混凝土表面的氢氧化碳与空气中的二氧化碳起化学作用形成碳酸钙结硬层，这样，使用回弹仪测混凝土强度会偏高，应进行修正2）原理：混凝土中的氢氧化碳遇酒精浓液会变红色3)用合适的工具在测区表面形成直径15公分的孔洞，其深度大于混凝土的碳化深度，然后除净孔洞中的粉未和碎屑，不得用水冲洗，用浓度为1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁边缘处，再用深度测

18、量工具测量出已碳化与未碳化混凝土交界面到砼表面的垂直距离多次，不少于3次，取平均值，精确到0.5毫米，碳化层深度测点不少于构件测区数的30%2、掌握超声-回弹综合法检测混凝土强度超声一回弹法是指采用超声仪和回弹仪，在混凝土同一测区分别测量声速值及回弹值，通过校准测强公式推算该测区混凝土的强度值。超声检测混凝土强度的原理：超声仪由一个换能器在被测混凝土的一个侧面发出超声波，而相对应得被测混凝土的另一侧面用另一个换能器接受此超声波由于这是因为超声波在穿过混凝土中的孔洞时，要比穿过密实的混凝土所花的时间要长，即速度要慢而混凝土密实程度与混凝土的强度密切相关，混凝土越密实，其混凝土强度就越高故可用超声

19、波在混凝土中传播的速度快慢来推定其混凝土的强度值依照相关的超声波在混凝土中传播的速度与混凝土强度之间的关系曲线即可得到混凝土强度的推定值第十章 砌体强度检测方法砌体结构的检测内容主要有强度和施工质量，其中强度包括块材强度、砂浆强度及砌体强度，施工质量包括组砌方式、灰缝砂浆饱满度、灰缝厚度、截面尺寸、垂直度及裂缝等 。 检测砌体抗压强度：原位轴压法、扁顶法； 检测砌体工作应力、弹性模量：扁顶法； 检测砌体抗剪强度：原位单剪法、原位单砖双剪法； 检测砌筑砂浆强度：推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法。3.2 砌体结构检测的一般原则 一、工作程序二、检测单元、测区和测点的布置三、检测

20、方法分类及其选用原则砌体工程的现场检测方法，按对墙体损伤程度可分为以下两类： (1)非破损检测方法，在检测过程中，对砌体结构的既有性能没有影响。 (2)局部破损检测方法，在检测过程中，对砌体结构的既有性能有局部的、暂时的影响，但可修复。砌体工程的现场检测方法，按测试内容可分为下列几类： (1)检测砌体抗压强度：原位轴压法、扁顶法； (2)检测砌体工作应力、弹性模量：扁顶法； (3)检测砌体抗剪强度：原位单剪法、原位单砖双剪法； (4)检测砌筑砂浆强度：推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法。 第13章 建筑地基基础的检测1、地基土静载荷试验（重点）地基中有哪些问题需要考虑呢？ 由

21、于地基土在建筑物荷载作用下产生变形，引起基础过大的沉降或者沉降差，使上部结构倾斜、开裂以致毁坏或失去使用价值。 由于建筑物的荷载过大，超过了地基土所能承受的能力而使地基产生滑动破坏地基必须满足哪些条件呢？ 建筑物基础的沉降量或沉降差必须在该建筑物所允许的范围内（变形要求）。 建筑物的基底压力应该在地基所允许的承载能力之内（稳定要求）。 特殊的建筑物如堤坝、水闸等地基还应满足抗渗、防冲等特殊要求。 地基破坏原因：地基承载力不足而使地基破坏的根本原因是由于荷载过大，使地基中的剪应力达到或超过了地基土的抗剪强度。 地基承载力不足而使地基破坏的实质是基础下持力层土的剪切破坏。 地基中剪切破坏的型式有

22、整体剪切破坏 局部剪切破坏 冲剪破坏 静力载荷试验可用于下列目的：1）确定地基土的临朔荷载P0.极限荷载Pu，为评定地基土的承载力提供依据；2）估计地基土的变形模量E0。不排水抗剪强度Cu和基床反力系数K。 2、载荷试验的装置1）沉压板：一般为方形或圆形板，要有足够的刚度，面积一般为1000-5000cm2 2）加荷装置：包括压力源，载荷台架或反力架，加荷方式可采用重物加荷和油压千斤顶反压加荷；3）沉降观测装置：百分表、沉降传感器和水准仪等。试验步骤：1、试验方案确定2、现场准备3、安装设备4、分级加荷，观测每级荷载下的沉降5、尽可能使最终荷载达到地基土的极限承载力，以评价承载力的安全度。静力

23、载荷试验过程中出现下列现象之一时，即可认为土体已达到极限状态，应终止试验：(1)承压板周围的土体有明显的侧向挤出，周边岩土出现明显隆起或径向裂缝持续发展； (2)本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍，荷载与沉降曲线出现明显陡降； (3)在某级荷载下24h沉降速率不能达到相对稳定标准，沉降随时间趋于等速增加； (4) 荷载p增加很小，但沉降量s却急剧增大，ps曲线出现陡降阶段，或相对沉降s/b0.063、单桩竖向静载试验（重点）1、试验目的采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法，确定单桩竖向(抗压)极限承载力，作为设计依据，或对工程桩的承载力进行抽样检验和评价。2、试验加载装置一般采用油压千斤顶加载，千斤顶的加载反力装置可根据现场实际条件取下列三种形式之一：(1)锚桩横梁反力装置 (2)压重平台反力装置(3)锚桩压重联合反力装置3、荷载与沉降的量测仪表 荷载：应力环、应变式压力传感器、千斤顶的压力表测定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载