地基动力特性测试规范

《地基动力特性测试规范GB/T50269-2015》详细解读CATALOGUE目录1总则2术语和符号3基本规定4模型基础动力参数测试5振动衰减测试6地脉动测试7波速测试8循环荷载板测试CATALOGUE目录9振动三轴测试10共振柱测试11空心圆柱动扭剪测试附录A地基动力特性测试方法本规范用词说明引用标准名录修订说明011总则03地基动力特性测试对于确保工程结构的安全性和稳定性具有重要意义。01地基动力特性测试是评估地基在动力荷载作用下的性能的重要手段。02通过地基动力特性测试，可以了解地基的刚度、阻尼比、固有频率等参数，为工程设计和施工提供重要依据。1.1目的和意义本规范适用于各类建筑物、构筑物的地基动力特性测试。测试对象包括天然地基、人工地基以及复合地基等。对于特殊地质条件或特殊工程要求的地基动力特性测试，应根据具体情况制定相应的测试方案。1.2适用范围地基动力特性测试应遵循科学、准确、可靠的原则。测试过程中应确保测试设备和测试方法的准确性和可靠性。测试数据应真实、完整，能够反映地基在动力荷载作用下的实际性能。1.3测试原则01021.4测试单位及人员要求测试人员应具备相应的专业知识和技能，熟悉测试设备和方法，能够准确判断和处理测试过程中出现的问题。地基动力特性测试应由具有相应资质和经验的测试单位承担。022术语和符号指地基在动力荷载作用下的反应和性能，包括地基的刚度、阻尼和振动特性等。地基动力特性指随时间变化的荷载，如地震、机器振动、交通荷载等。动力荷载指地基在无外力作用下自由振动的频率。自振频率指地基振动时能量耗散的快慢程度，是描述地基阻尼特性的重要参数。阻尼比2.1术语$f$自振频率$zeta$阻尼比$u(t)$地基位移随时间变化的函数2.2符号$v(t)$地基速度随时间变化的函数$a(t)$地基加速度随时间变化的函数$F(t)$动力荷载随时间变化的函数2.2符号01020304$m$地基质量$k$地基刚度$c$地基阻尼系数$t$时间变量2.2符号033基本规定3.1测试目的与要求明确地基动力特性测试的目的，包括评估地基的承载力、变形特性、稳定性等。规定测试应满足的要求，如测试方法的准确性、可靠性和适用性等。列举常用的地基动力特性测试方法，如动力触探试验、波速测试、振动台试验等，并简要说明其原理和应用范围。规定测试所需设备的性能要求、校准和维护保养等事项。3.2测试方法与设备说明测试点的选取原则，如应考虑地质条件、基础类型、荷载分布等因素。规定测试频率的要求，包括初始测试、定期测试和特殊情况下的加密测试等。3.3测试点与测试频率规定测试数据的处理方法，如数据整理、异常值剔除、统计分析等。明确测试报告的编制要求，包括报告内容、格式、签署和审批等流程。3.4测试数据处理与报告编制044模型基础动力参数测试测试前应对模型基础进行详细检查，确保其符合设计要求，且无损坏和缺陷。测试过程中应注意安全，避免对测试人员和仪器设备造成伤害。模型基础动力参数测试应遵循相关标准和规范，确保测试结果的准确性和可靠性。4.1一般规定123模型基础动力参数测试需要使用专业的测试设备和仪器，如振动台、加速度计、力传感器等。测试设备和仪器应符合相关标准和规范，且应定期进行校准和维护，确保其准确性和可靠性。测试前应检查设备和仪器的状态，确保其正常工作。4.2设备和仪器模型基础应按照设计要求进行制作和安装，且应符合实际工程情况。模型基础的尺寸、形状、材料等应符合相关标准和规范。在测试前应对模型基础进行详细检查，确保其完好无损，符合测试要求。4.3模型基础模型基础动力参数测试可以采用不同的测试方法，如自由振动法、强迫振动法等。测试方法应根据实际情况进行选择，且应遵循相关标准和规范。测试过程中应注意控制测试条件，如振动频率、振幅等，确保测试结果的准确性。4.4测试方法测试数据应及时进行记录和处理，确保数据的完整性和准确性。数据处理应采用专业的软件和方法，如频谱分析、模态参数识别等。处理后的数据应与测试结果进行比对和分析，以验证测试结果的准确性。4.5数据处理模型基础动力参数测试结果需要进行换算才能得到实际地基的动力参数。换算方法应根据实际情况进行选择，且应遵循相关标准和规范。换算过程中应注意控制误差范围，确保换算结果的准确性。同时，应对换算结果进行验证和比较，以进一步确认其可靠性。4.6地基动力参数的换算055振动衰减测试测试目的确定地基土在振动荷载作用下的衰减特性，为工程设计和施工提供参数。测试范围适用于各类建筑物、构筑物的地基土振动衰减测试。测试设备振动台、传感器、数据采集系统等。5.1一般规定根据测试要求，在合适的位置布置振动台，确保振动能够充分传递到地基土中。振动台布置在地基土中埋设传感器，用于监测振动波的传播和衰减情况。传感器安装采用不同频率和幅值的振动荷载进行加载，模拟实际工程中的振动情况。加载方式通过数据采集系统实时记录传感器监测到的振动数据。数据采集5.2测试方法数据整理对采集到的原始数据进行整理，去除异常值和干扰信号。衰减曲线绘制根据频谱分析结果，绘制地基土的振动衰减曲线。频谱分析对整理后的数据进行频谱分析，得到地基土在不同频率下的振动响应。参数提取从衰减曲线中提取地基土的振动衰减参数，如衰减系数、阻尼比等。5.3数据处理066地脉动测试地脉动测试应在工程地质勘察阶段进行，以了解场地地基的动力特性。测试前应进行现场踏勘，了解场地地形、地貌、地质构造等情况。测试时应遵守安全操作规程，确保人员和设备安全。6.1一般规定测试仪器应具有自动记录、存储和处理数据的功能。测试前应对仪器进行标定和检查，确保其正常工作。地脉动测试应采用高灵敏度、宽频带的地震计或加速度计。6.2设备和仪器地脉动测试应采用多点同时测量的方法进行，测点布置应合理。测试时应选择合适的采样频率和记录时长，以获取足够的数据量。测试过程中应注意观察仪器的工作状态和数据质量，及时发现问题并处理。6.3测试方法地脉动测试数据应进行预处理，包括去除噪声、滤波等。根据测试结果，可对场地的地震反应进行分析和评估。应对测试数据进行频谱分析，获取场地的卓越周期和振型等动力特性参数。测试报告应详细记录测试过程、数据处理方法和结果，并给出相应的结论和建议。6.4数据处理077波速测试测试原理利用单孔中的地震波传播速度来确定地基土层的动力特性。测试设备包括地震检波器、激振器、数据采集与处理系统等。测试步骤钻孔、安装检波器、激振、数据采集与处理、结果分析等。适用范围适用于各种土层，特别是难以进行跨孔法测试的情况。7.1单孔法测试原理通过两个钻孔中地震波的传播时间来确定地基土层的波速。测试步骤钻孔、安装检波器、激振、数据采集与处理、结果分析等。测试设备与单孔法类似，但需要两个钻孔。适用范围适用于能够钻取两个平行钻孔的场地。7.2跨孔法01020304测试原理利用在地面传播的面波来确定地基土层的动力特性。测试设备包括地震检波器、数据采集与处理系统等，无需钻孔。测试步骤布置检波器、数据采集与处理、结果分析等。适用范围适用于大面积、平坦的场地，能够快速获取地基土层的动力特性。7.3面波法通过在土体中产生弯曲波来测定土的动力特性，如剪切模量和阻尼比等。测试原理专用的弯曲元测试仪器，包括弯曲波发生器和接收器。测试设备在钻孔或土体中安装弯曲元、进行弯曲波测试、数据采集与处理、结果分析等。测试步骤适用于各种土层，特别是需要获取土层剪切模量和阻尼比的情况。适用范围7.4弯曲元法088循环荷载板测试010203循环荷载板测试应在地基土层的代表性区域进行，测试深度应根据工程需求和土层特性确定。测试过程中应确保荷载板与地基土层的紧密接触，避免出现空隙或脱离现象。测试过程中应记录荷载、沉降、循环次数等关键参数，以便后续数据分析和处理。8.1一般规定

8.2设备和仪器循环荷载板测试设备应包括荷载板、千斤顶、油泵、压力表、位移传感器等。荷载板应具有足够的刚度和平整度，以确保测试结果的准确性。位移传感器应具有高精度和高稳定性，能够实时监测地基土层的沉降变化。测试前应对测试区域进行清理和平整，确保荷载板能够平稳放置。根据测试需求安装位移传感器，并检查其工作状态是否正常。对测试设备进行调试和校准，确保其能够准确施加荷载并记录相关数据。8.3测试前的准备工作0102048.4测试方法根据工程需求和土层特性确定循环荷载的大小、频率和次数。将荷载板放置在测试区域上，通过千斤顶和油泵施加循环荷载。在施加循环荷载的过程中，实时监测并记录地基土层的沉降变化。根据测试需求调整循环荷载的大小、频率和次数，以获得更全面的测试数据。03对测试数据进行整理和分析，计算地基土层的沉降量、压缩模量等指标。根据测试结果评估地基土层的承载力和变形特性。将测试结果与工程需求进行比较，确定地基处理方案或优化措施。编制测试报告，详细记录测试过程、数据处理方法和结果分析等内容。010203048.5数据处理099振动三轴测试9.1一般规定测试前应对工程场地进行勘察，确定测试点位和深度。测试时应确保测试环境无干扰，如强电磁场、振动源等。测试过程中应严格按照操作规程进行，确保测试结果的准确性和可靠性。振动三轴测试系统应包括振动台、功率放大器、数据采集与处理系统等部分。振动台应具有足够的承载力和刚度，能够在三个方向（X、Y、Z）上施加振动。数据采集与处理系统应具备高分辨率、高采样率和高精度等特点，能够实时采集和处理测试数据。9.2设备和仪器测试前应制定详细的测试方案，包括测试点位、深度、振动频率和振幅等参数。按照测试方案施加振动，并记录测试数据。在测试过程中应注意观察土样的变化和异常情况。测试时应将传感器安装在预定深度处，并确保传感器与土样紧密接触。每个测试点应进行多次重复测试，以提高测试结果的可靠性。9.3测试方法对采集到的测试数据进行预处理，包括滤波、去噪和校正等操作。对测试结果进行分析和比较，评估土样的动力特性和稳定性。9.4数据处理根据测试数据计算土样的动力特性参数，如动弹性模量、阻尼比等。将测试结果以图表和文字形式整理成报告，供工程设计和施工参考使用。1010共振柱测试测试过程中应保持试样的温度和围压稳定。共振柱测试适用于测定土的动力特性，包括动剪切模量、阻尼比等。测试前应对试样进行饱和处理，确保试样处于饱和状态。10.1一般规定共振柱测试系统包括激振器、压力室、测量系统等。传感器用于测量试样的动应力、动应变、孔隙水压力等。数据采集与处理系统用于实时采集、处理和分析测试数据。10.2设备和仪器将试样安装在压力室内，并连接好传感器和数据采集系统。试样安装采用正弦波或随机波进行激振，使试样产生共振。激振方式根据试样的性质和测试要求，设置合适的激振频率、振幅等参数。测试参数设置实时采集试样的动应力、动应变等数据，并进行处理和分析。数据采集与处理10.3测试方法01020304数据整理将采集到的数据进行整理，包括动应力、动应变、孔隙水压力等。参数计算根据测试数据计算土的动力特性参数，如动剪切模量、阻尼比等。结果分析对测试结果进行分析，评估土的动力特性及其影响因素。报告编写编写测试报告，包括测试方法、过程、结果及分析等内容。10.4数据处理1111空心圆柱动扭剪测试评估地基土在动力荷载作用下的抗剪强度和变形特性。确定地基土的动力参数，如动剪切模量、阻尼比等。研究地基土在循环荷载作用下的力学性质变化规律。测试目的测试设备空心圆柱动扭剪仪由压力室、空心圆柱试样、加载系统和测量系统组成。数据采集与处理系统用于实时采集试验数据并进行处理分析。试样制备按照相关规范要求，在实验室或现场制备符合尺寸要求的空心圆柱试样。确保试样内部空腔光滑、无杂物，且两端面平整、垂直。测试步骤将制备好的试样安装在空心圆柱动扭剪仪上，并密封压力室。对试样施加动扭矩，进行循环加载试验，并记录试验数据。对试样施加围压和轴向压力，模拟实际地基应力状态。根据试验数据计算地基土的动力参数，并绘制相关曲线图。注意事项加载速率和循环次数应根据实际工程情况和相关规范要求确定。试验结束后应对设备进行清理和维护，确保下次试验的准确性和可靠性。在测试过程中应保持压力室和试样密封良好，防止水或其他液体渗入。在测试过程中应密切关注试样的变形和破坏情况，及时调整试验参数。12附录A地基动力特性测试方法试验设备振动台、加速度传感器、数据采集系统等。试样制备按照设计要求制作地基模型，并安装传感器。试验过程对地基模型施加不同频率和振幅的振动，记录加速度响应数据。结果分析通过频谱分析等方法，获得地基的动力特性参数。振动台试验共振柱仪、压力传感器、位移传感器等。试验设备制备圆柱形地基土样，并安装传感器。试样制备对土样施加振动，通过调整振动频率使其达到共振状态，记录土样的压力和位移响应数据。试验过程根据共振频率和阻尼比等参数，评估地基的动力特性。结果分析共振柱试验测试原理测试设备测试步骤数据分析波动分析法利用波动在地基中传播的特性，通过分析波动信号来推断地基的动力特性。在地基表面或钻孔中布置检波器，通过震源产生波动信号，记录检波器接收到的波动信号。波动分析仪、检波器、震源等。对波动信号进行频谱分析、时域分析等，获得地基的动力特性参数。包括地脉动测试、强迫振动测试等。测试方法加速度传感器、数据采集系统、激振设备等。测试设备在地基表面或建筑物上布置传感器，进行现场动力测试，记录加速度响应数据。测试步骤通过频谱分析等方法，评估地基的实际动力特性，为工程设计和施工提供依据。结果分析现场动力测试13本规范用词说明地基动力特性指地基在动力荷载作用下的反应和性能，包括地基的固有频率、阻尼比和振型等。测试指通过仪器和设备对地基动力特性进行量测和分析的过程。规范指本文件所规定的地基动力特性测试的方法、程序和要求。术语和定义01严格遵循相关标准和规范，使用专业术语和表述。02对于术语的定义和解释，应准确、清晰、无歧义。03在描述测试过程和要求时，应使用明确、具体的语言，避免使用模糊、笼统的表述。用词和表述14引用标准名录国