高应变检测原理
基桩动力检测高应变检测技术基本原理
多年来,我国不少应用单位对Case法进行了有益的探索,提出了适用本地区情况的Jc值,修改了PDI公司的给定值,这里给出了几组有代表性的Jc值。
(4-5)
由质点速度的连续条件可得
(4-6)
最终可得出:
(4-7)
(六) 行波理论
(七) 土的总阻力
六、七部分详见《桩的动测新技术》(基础结构动态诊断)中的相关内容。
二、凯斯(Case)法
波动方程法一般指完全使用波动方程解的计算机程序在给定的锤、垫、桩、土的参数变化范围内通过程序的参数分析功能迅速绘制出多组理论承载,即以纵坐标为不同的设定桩周土总静阻力值,横坐标为假定参数计算所得的打入阻力(每击贯入度的倒数)。每组曲线的某些参数(视要求而定)为设定值,其余变量相应便形成一组曲线。确定承载力时桩的最终贯入度及锤的落高为实测,其余参数参照取用。因此从各组曲线中选出相应的承载曲线便可由打入阻力反查总静阻力。如还有动静载对比试验数据则更可作相应修正。显然这种方法对某一地区的固定施工场地有一定的适用性也极方便,因为对土质、锤的效率、垫层耗能状况等都是熟悉而稳定的,易于掌握。波动方程法更多的用途是对大型打桩工程的沉桩能力分析与预测。在纯粹的工程桩承载力事后控测中很少应用。
经过力学与数学的推导,可将上过杆的纵向振动用二阶编微分方程来描述:
整理得杆纵向振的微分方程为 (4-1)
考虑桩周土作用的完整桩纵向振动(或波动)方程
(4-2)
(二)纵波波速C
上式中的C为杆的纵向振动波沿杆的传播速度,可以理解为应力波在桩身中的传播速度,即桩基测试界道常所说的波速,它的单位为m/s,混凝土桩的正常波速约3000—4000m/s之间
桩基测试技术中所称的Case法是美国桩基动力学公司提出的一种测定桩的静极限承载力的一种简便方法。该法只在引用应力波行波理论及激发土阻力所产生的上、下行波概念方面与波动方程法一致。
高应变检测原理
高应变检测原理
嘿,咱今儿就来说说高应变检测原理这档子事儿。
你想啊,这高应变检测就像是给建筑根基做了一次超级全面的“体检”。
咱平时去医院体检,医生会用各种仪器设备来检查咱身体的状况,看看有没有啥毛病。
这高应变检测也是一样的道理呀!它就是专门来检测桩基础的健康程度的。
那它咋检测呢?就好比你是个侦探,要去找出隐藏在地下的秘密。
高应变检测就是通过给桩施加一个很大的力,就像猛地推它一下或者敲它一下,然后观察桩的反应。
这一推一敲,桩会有各种表现呢,比如说它会晃动啊,会变形啊。
就像人被推了一下可能会趔趄一下或者晃悠几下。
然后通过分析这些反应,咱就能知道这桩够不够结实,能不能稳稳地撑起上面的建筑。
你说这神奇不神奇?就这么一敲一测,就能知道这么多信息!而且啊,这高应变检测可精准啦,能发现那些隐藏得很深的问题呢。
它就像是一个超级敏锐的“小雷达”,任何细微的毛病都逃不过它的法眼。
咱再想想,要是没有高应变检测,那盖房子的时候可就有点像闭着眼睛走路,心里没底呀!万一桩有问题,等房子盖好了才发现,那可就麻烦大啦!这得花多少时间和精力去补救呀。
但有了高应变检测,就等于给我们吃了一颗定心丸,让我们知道这房子的根基是稳稳当当的。
你说这高应变检测是不是特别重要?它可不只是个简单的检测手段,它是保障建筑安全的重要一环啊!它能让我们安心地住在房子里,不用担心哪天房子会出问题。
所以啊,可别小看了这高应变检测原理,它可是建筑领域里的大功臣呢!它为我们的生活保驾护航,让我们的居住环境更加安全可靠。
难道不是吗?
原创不易,请尊重原创,谢谢!。
高应变法检测 方法
三、现场检测工作
1、准备工作
⑴收集资料
工程地质资料、建筑概况、桩位布置图,施工原始记录等, 进行现场调查,了解建筑工程特点。
⑵受检桩龄期应符合下列规定:
①受检桩的混凝土龄期达到28天或预留同条件养护试块强度 达到设计强度。 ②休止时间:砂土7天,粉土10天,非饱和粘土15天,饱和
三、现场检测工作
二、适用范围与限制条件
力学模型及其参数,而模型的建立和参数的选择只能是近似的 和经验性的,是否合理、准确需要大量工程实践经验积累来不 断完善。 灌注桩的截面尺寸和材质的非均匀性、施工的隐蔽性(干作 业成孔桩除外)及由此引起的承载力变异性普遍高于打入式预 制桩,混凝土材料应力—应变关系的非线性、桩头加固措施不 当、传感器条件差及安装处混凝土质量的不均匀性,导致灌注
一般来说,高应变法冲击荷载作用下,使桩土体系进入充分的 非弹性工作阶段,桩和桩周土之间出现瞬时的剪切破坏,从而 充分地激发桩周土对桩的全部阻力作用。
一、高应变法的检测原理
1、概述
通过采集桩身截面在冲击荷载作用下的轴向应变和桩身运动的 时程曲线,获得该截面的轴向内力F(t)和轴向运动速度v(t),从 而观察到应力波在桩身中的传播过程。运用一维波动方程对桩 身阻抗和土阻力进行分析和计算,以判定桩身完整性和单桩承载 力。
且桩头截面尺寸应与桩身截面尺寸相同; ③桩头主筋应全部直通至桩顶混凝土保护层之下,各主筋应 在同一高度上。 ④距桩顶1倍桩径范围内,宜用厚度为35mm的钢板围裹或距桩 顶1.5倍桩径范围内设置箍筋,间距不宜大于100mm。桩顶应设 置钢筋网片2~3层,间距60~100mm。 ⑤桩头混凝土强度等级宜比桩身混凝土提高1~2级。
在高应变试验中,有关土阻力应力波的重要推论有以下几点: ⑴在锤击力的作用下,桩身运动将激发土阻力而使桩身受到外 加的阻力波作用。 ⑵土阻力信号由检测截面的传感器接收,使得实测曲线包含了 试验时实际激发的土阻力信息。
探析高应变与静载两者之间差异的来源
探析高应变与静载两者之间差异的来源摘要:本文简述高应变、静载两种检测原理,以建筑工程单桩承载力的试验为例,阐述高应变、静载检测过程,分析试验数据,找出产生差异的主要来源。
关键词:桩基础;高应变;静载;差异引言在建筑工程中,桩基部分为隐蔽工程,桩基检测可判断出其性能,为建筑上方荷载设计提供依据。
在单桩荷载能力的测试过程,使用静载方式可直接获得承载力数据,但是测试环节消耗时间长、资金高。
高应变属于动力测试桩基性能的方式,检测结果和静载相差较小,可补充静载试验存在的不足之处。
1 高应变和静载检测原理1.1高应变检测原理应用高应变检测主要是向桩顶部位置施加冲击力,测量柱桩体质点位置的应力与加速度的反映情况,结合曲线波动情况展开分析。
属于单桩纵向荷载过程中的无损检测方式。
使用重锤对桩顶施加力,促使桩和周围土间产生位移,激发桩端位置的支持力以及桩土位置的阻力。
从桩运动方向看,可将其承受的应变力视为正向力,产生的向下位移、加速度变化视为正,向上运动视为负。
锤击过程产生压力波沿下方向传播,此时在含有桩侧模阻力的位置会产生较大的压力波。
促使压力返回桩顶部,此时桩顶处的力会增加。
向下的压力波存在负向摩擦阻力,就会产生拉力回波。
当波向桩顶部返回时,就会促使顶部力减小。
应用高应变检测过程,需要结合这一概念判断出力曲线、速度曲线二者之间的关系。
1.2静载检测原理应用静载检测是依托于单桩纵向静压荷载过程产生的试验曲线,对沉降数据展开深入分析,判断出曲线后续发展趋势。
通常静载试验过程中将破坏荷载级数定为10~15级。
测试环节级数的选取数量越少越好。
当级数增加时,测试精度也有所提升,但是预测环节意义不明显。
使用这种方法可控制直径较大的桩和长度较长桩的承载能力。
2 探析高应变和静载间的差异2.1项目概况本项目为工业园生产车间建筑工程,地基承载要求600kN,项目前期需要设计基地。
为提高设计合理性,对场外10根试桩进行检测,桩径400mm。
《高应变法检测》课件
对桩身材料的要求
高应变法检测对于桩身材料的强 度和刚度有一定的要求,如果桩 身材料质量较差,可能会影响检 测结果的准确性。
对锤击力的控制
高应变法检测需要控制锤击力的 大小和方向,如果锤击力控制不 当,可能会影响检测结果的准确 性。
05
高应变法检测的发展趋势与 展望
技术发展趋势
智能化发展
高应变法检测技术将进一步集成 人工智能、大数据和物联网等先 进技术,实现检测过程的自动化
案例特点
在某大型水库大坝的稳定性监测中,高应变法实 时监测了大坝的位移和沉降变化,及时发现并预 警潜在的安全隐患,确保了大坝的正常运行和下 游安全。
04
高应变法检测的优缺点
优点
快速准确
适用范围广
高应变法检测具有快速、准确的优点,能 够迅速判断桩基的承载力和完整性,为工 程提供可靠的数据支持。
高应变法检测不仅可以用于桩基检测,还 可以用于桥梁、房屋等建筑物的检测,适 用范围广泛。
高应变法具有较高的测试精度和可靠性,因此在土木工程、地质工程等领域得到了 广泛应用。
02
高应变法检测设备与操作
检测设备的组成
01
02
03
传感器
用于采集地震波信号,通常由 加速度计和力传感器组成。
数据采集器
用于接收传感器信号,进行数 据转换和记录。
计算机
用于处理和分析采集到的数据 ,生成检测报告。
设计和加固提供了重要依据。
案例特点
适用于高层建筑、超高层建筑的结构安全评估和抗震 性能检测。
案例三:大坝检测
总结词
稳定性好、实时性强
适用场景
适用于各种类型的大坝,尤其是大型水库大坝的 结构安全监测。
高应变操作规程
基桩高应变动力检测作业指导书目录1.检测原理及适用范围............................. 错误!未定义书签。
2.检测依据标准................................... 错误!未定义书签。
3.检测目的....................................... 错误!未定义书签。
4.检测方法....................................... 错误!未定义书签。
5.仪器设备....................................... 错误!未定义书签。
6.检测前的准备工作............................... 错误!未定义书签。
收集和了解检测工程概况 ........................ 错误!未定义书签。
内业准备工作 .................................. 错误!未定义书签。
试桩抽检数量要求及检测开始时间 ................ 错误!未定义书签。
桩头加固处理 .................................. 错误!未定义书签。
7.现场检测流程................................... 错误!未定义书签。
资料填写 ...................................... 错误!未定义书签。
传感器安装 .................................... 错误!未定义书签。
桩垫设置 ...................................... 错误!未定义书签。
测试参数设定 .................................. 错误!未定义书签。
锤击设备的就位 ................................ 错误!未定义书签。
高应变检测方法
高应变检测方法高应变检测方法引言高应变检测是一项重要的技术,广泛应用于工程、材料科学、地质灾害预测等领域。
本文旨在介绍几种常见的高应变检测方法,包括光纤传感法、电阻应变计法、声发射法等。
通过这些方法的应用,可以实时准确地监测材料和结构在受力过程中的应变情况,从而提高安全性和可靠性。
一、光纤传感法光纤传感是一种基于光学原理的高应变检测方法,其原理是利用光纤的光学特性来实现应变的测量。
通过将光纤束固定在被测物体上,当物体受到应变时,光纤会发生变化,从而导致光的传输特性发生变化。
通过测量这些变化,可以准确地计算出物体的应变情况。
光纤传感法具有非常高的灵敏度和稳定性,可以实时监测应变的变化。
它适用于各种材料和结构,包括金属、混凝土、土壤等。
此外,光纤传感法还可以实现多点应变的监测,通过布置多个光纤传感器,可以同时监测多个位置的应变情况。
二、电阻应变计法电阻应变计是一种常见的高应变检测方法,其原理是通过测量被测物体上电阻的变化来实现应变的测量。
电阻应变计通常由导线和电阻片组成,当物体受到应变时,导线和电阻片的长度会发生变化,从而导致电阻值的变化。
通过测量电阻值的变化,可以计算出物体的应变情况。
电阻应变计法具有简单、成本低、易于操作的优点,广泛应用于各种工程和科学研究领域。
但是,电阻应变计法的测量范围有限,通常适用于小应变的测量。
对于高应变场合,需要采用高灵敏度的电阻应变计或其他更为敏感的检测方法。
三、声发射法声发射法是一种基于声学原理的高应变检测方法,其原理是通过检测被测物体在受力作用下产生的声波信号来实现应变的测量。
当物体受到应变时,会在内部和表面产生应变能量释放,从而产生声波。
通过记录和分析这些声波信号的特征,可以准确地计算出物体的应变情况。
声发射法具有非常高的灵敏度和准确性,可以实时监测应变的变化。
它适用于各种材料和结构,包括金属、塑料、岩石等。
声发射法可以实现远程监测,无需对被测物体进行接触或干预,具有很大的便利性和安全性。
高应变检测
高应变检测高应变检测是一种重要的技术,广泛应用于工程、材料科学以及生物医学领域。
它通过测量物体在受力下的变形程度,来评估物体的强度和稳定性。
本文将介绍高应变检测的原理、应用领域、相关技术和发展前景。
高应变检测的原理是基于物体受力导致的形变,利用适当的传感器进行测量。
传感器可以是电阻应变计、光纤光栅、电容应变计等。
这些传感器的工作原理各不相同,但都可以通过测量物体表面或内部的形变情况,来判断物体的应变程度。
高应变检测在工程领域有着广泛的应用。
例如,结构工程师可以利用高应变检测来评估建筑物、桥梁和其他结构的安全性能。
通过在关键部位安装传感器,可以实时监测物体的应变情况,并及时采取措施,以防止结构的破坏和崩溃。
此外,高应变检测也在材料科学领域中扮演重要角色。
材料科学家可以通过测量材料的应变程度,来评估材料的弹性、硬度和韧性等特性。
这对于合金、陶瓷、塑料等材料的研究和应用具有重要意义,有助于优化材料的性能和开发新材料。
在生物医学领域,高应变检测也发挥着重要作用。
例如,医生可以利用高应变检测来监测人体内部的血管应变,从而评估血管的健康状况。
这对于心血管疾病的早期诊断和治疗具有重要意义。
与高应变检测相关的技术也在不断发展。
例如,现代传感器技术的进步,使得高应变检测更加精确和灵敏。
同时,计算机技术的快速发展,使得高应变检测的数据处理和分析更加方便和高效。
未来,高应变检测有着广阔的发展前景。
随着科学技术的不断进步,高应变检测将在更多领域中得到应用。
例如,在航天领域,高应变检测可以用于评估航天器在发射和运行过程中的结构安全性。
在汽车工业中,高应变检测可以用于评估汽车的碰撞安全性能。
在体育领域,高应变检测可以用于评估运动员的受力情况,从而预防运动损伤。
总之,高应变检测是一项重要的技术,已经广泛应用于工程、材料科学和生物医学领域。
它通过测量物体受力导致的变形情况,来评估物体的强度和稳定性。
未来,高应变检测有着广阔的发展前景,将在更多领域中发挥重要作用。
高应变检测
Case法的计算承载力结果取决于一个假定的阻尼系数JC,它需要经过一系列的动静对比试验来确定阻尼系数 的取值,为此,Smith于1960年建议采用通过测量桩头力与速度的变化,结合反映桩土模的波动方程,给出一组 Smith类型的土参数的质弹模型(capwap)。Capwapc是在capwap的基础上发展起来的。
1、仪器的硬件要求,包括A/D转换器、前置放大和滤波器、稳定性和适用性
2、仪器的配件性和维修方便性亦应满足现场测试、记忆、再现功能,合理正确的实时分析功能,美观的图形 打印与显示功能等。
3、仪器的配套性和维修方便性亦应满足现场测试要求。
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操作流程
1高应变检测的适用范围
(1)打入式预制桩,打试桩时的打桩过程监测。
(2)施1前已进行单桩静载试验的一级建筑桩基的工程桩竖向抗压承载力和桩身完整性的检测。
(3)不复杂的二级建筑桩基、一级建筑桩基的工程桩竖向抗压承载力和桩身完整性的检测。
(4)一、二级建筑桩基静载试验检测的辅助检测。另外,高成变检测丰委用于耐工程没计‘进行校验和为工 程验收而进行的现场试聆,对多支盘灌注桩、大直径扩底桩、以及具有缓变形Q—S曲线的大直径灌注桩均不宜采 用高应变法检测单桩竖向抗压承载力;对灌注桩及超长钢桩进行竖向抗压承载力检测时,应具有现场实测经验和 本地区相近条件下的可靠对比验证资料。
检测方法
凯斯法(Case法)
桩身受一向下的锤击力后,桩身向下运动,桩身产生压应力波P(T),在桩身的每一载面Xi处作用有土的摩 阻力R(I,t),应力波到达该处后产生生一新的压力波向上和向下传播。上行波为幅值等于1/2R(I,t)的压应 力波,在桩顶附近安装一组传感器,可接收到锤击力产生的应力波P(T)和每一载面Xi处传来的上行波。同样, 下行波是幅值为1/2R(I,t)的拉力波,到达桩尖后反射成压力波向桩顶传播,到达传感器位置后被传感器接收, 这些波在桩身中反复传播,每到传感器位置时均被传感器接收,在公式的推导过程中不考虑应力波的传播过程中 能量的耗散,可得桩的静极限承载力。
基桩动力检测高应变检测技术基本原理
(2) 检验步骤:
Ⅰ、桩身结构完整性评价时,宜对信号先作下列定性检查:
经过力学与数学的推导,可将上过杆的纵向振动用二阶编微分方程来描述:
整理得杆纵向振的微分方程为 (4-1)
考虑桩周土作用的完整桩纵向振动(或波动)方程
(4-2)
(二)纵波波速C
上式中的C为杆的纵向振动波沿杆的传播速度,可以理解为应力波在桩身中的传播速度,即桩基测试界道常所说的波速,它的单位为m/s,混凝土桩的正常波速约3000—4000m/s之间
Capwapc采用连续杆件模型,将桩身分成NP个(桩身及传感位置的桩材弹模、波速等)弹性杆件单元,每个单元长度大约为1m,桩身模型中包含桩材性质、波阻抗、桩身裂隙、材料阻尼等参数。将土分成NS(一般取NS=1/2NP)个单元,模型中除了最大静阻力Ru,最大弹性变形Q及阻尼系数Jc三个基本参数外,还增加了卸载时的弹性变形、卸载水平、重新加载水平、桩端与岩土间空隙、桩端附加质量(土塞)、残余应力及能量耗散(幅射阻尼)等选项。在多数情况下,桩周土单元的Q值和Jc值可取相同值,桩身阻抗是恒定的,故一般情况下共有Ns+19个未知数。
基桩动力检测高应变检测技术基本原理
一、若干基本概念
高应变动力试桩的基本理论是一维波动方程,为方便分析,将桩看作一根截面积,材料均相同的“无限长弹性杆”。设杆的单位体积的质量为р,杆长为l,截面积为A,材料弹性模为E。在外加轴向力的作用下,杆的纵向振动位移ц(x、t)是纵向坐标和时间两个变量的函数。
(一)一维波动方程
桩类土类别
砂
粉砂
粉土
亚粘土
粘土
高应变检测基本知识讲解
应用:传感器在高应变检测中发挥着重要作用能够实时监测结构的应变和振动等参数为 结构安全评估提供重要依据
数据采集系统
采集方式:通过传感器将物理信号转换为电信号 采集内容:包括应变、加速度、位移等数据 采集频率:根据实际需要选择合适的采集频率 数据处理:对采集到的数据进行处理、分析和存储
案例三:结构健康监测
监测目的:对桥梁、大坝等大型结构进行实时监测确保结构安全 监测方法:利用高应变检测技术对结构的应变、位移等参数进行实时监测 监测结果:通过数据分析及时发现结构异常预防结构破坏 应用价值:提高结构安全性和稳定性减少事故发生
THNK YOU析高应变检测数据 可生成各种图表和报告 具备数据筛选和异常检测功能 可与其他软件进行数据交互和共享
高应变检测操作流程
检测前的准备工作
检测设备的检 查与校准
检测人员的培 训与资质认证
检测环境的评 估与准备
检测方案的制 定与审批
安装传感器
确定安装位置
清理安装表面
固定传感器
检测设备:采用高应变检测系统包括传感器、采集器和数据分析软件等。
检测过程:在桥梁关键部位设置传感器采集车辆通过时的动态响应数据并进行实时分析。
检测结果:通过高应变检测数据分析评估出桥梁结构的安全性状况为后续维护和加固提 供了科学依据。
案例二:桩基检测
检测背景:某高层建筑桩基承载力不足需要进行高应变检测。 检测方法:采用高应变检测技术对桩基进行锤击采集信号并进行数据处理。 检测结果:通过高应变检测成功识别出桩基的承载力不足问题为后续加固处理提供了依据。 结论:高应变检测技术在桩基检测中具有重要应用价值能够为建筑物的安全性能提供保障。
高应变动力检测的基本原理
高应变动力检测的基本原理高应变动力试桩法作为基桩检测确定单桩承载力的最有前途的新技术,以其快速、经济、可靠等特点得到广泛应用。
尤其是在大直径大吨位的桩基工程检测中发挥了巨大作用。
克服了静载试验的周期长、费用高、检测项目少、静载荷不可能太大等缺点,已部分取代了传统的静载试验。
而作为现场把握采集数据可靠性和基桩承载力的高应变(CASE法),自30年代产生以来,已成为高应变动力试桩的主导方法之一,地位与作用极其重要。
随着建设部《基桩高应变动力试验规程》JGJ106-97的颁布实施,高应变动力试桩的地位将更加巩固和提高。
CASE法是通过一维波动方程计算,而获得岩土对桩的支承阻力的最常用的高应变动力试桩方法。
1、基本模型(1)、基桩模型Case法将桩视为一维均质连续的弹性体,基本上不考虑桩身缺陷影响,应变与质点速度之间满足协调方程。
(2)、桩周土动力模型为排除动力试桩过程中土体的动力效应,Case法假定土的动阻力全部集中于桩尖,且与桩尖速度和广义波阻抗成正比。
(3)、桩周土动力模型为排除动力试桩过程中土体的动力效应,Case法假定土的动阻力全部集中于桩尖,且与桩尖速度和广义波阻抗成正比。
2、基本原理高应变动力试桩的基本原理:用重锤冲击桩顶,使桩-土产生足够的相对位移,以充分激发桩周土阻力和桩端支承力;通过安装在桩顶以下桩身两侧的力和加速度传感器接收桩的应力波信号;应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线来判定桩的承载力和评价桩身质量完整性。
CASE 法承载力计算:桩身受一向下的锤击力后,桩身向下运动,桩身产生压应力波P (T ),在桩身的每一载面Xi 处作用有土的摩阻力R (I,t ),应力波到达该处后产生生一新的压力波向上和向下传播。
上行波为幅值等于1/2R (I,t )的压应力波,在桩顶附近安装一组传感器,可接收到锤击力产生的应力波P (T )和每一载面Xi 处传来的上行波。
同样,下行波是幅值为1/2R (I ,t )的拉力波,到达桩尖后反射成压力波向桩顶传播,到达传感器位置后被传感器接收,这些波在桩身中反复传播,每到传感器位置时均被传感器接收,在公式的推导过程中不考虑应力波的传播过程中能量的耗散,可得桩的静极限承载力。
高应变检测
高应变检测高应变检测是一种用于测量和监测材料和结构在高应变条件下的变形和应变状态的技术。
它在材料科学、工程领域以及地震学、地质学等领域有着广泛的应用。
高应变检测的原理是通过传感器捕捉材料或结构在受力下的变形和应变信息,然后将这些信息转化为电信号,再通过信号处理和分析得到相关的参数。
传感器可以是光纤传感器、应变片、电极传感器等。
光纤传感器是目前应用最广泛的一种高应变检测技术。
其原理是利用光纤的光学特性来测量材料的变形和应变。
一般将光纤分成若干段,每段都经过特殊处理,当有应变作用于光纤时,光纤会发生细微的形变,进而改变光传输的特性,如损失、反射等。
通过对光信号的测量和分析,就可以得到应变信息。
应变片也是常用的高应变检测技术之一。
它是一种具有特殊纹路的金属片,当受力作用于应变片时,测量电阻和电容的变化,就可以计算出应变信息。
应变片具有体积小、响应速度快的优点,可以广泛应用于材料科学和工程领域。
电极传感器是一种直接测量电位差的技术。
当材料或结构受力变形时,电极间会产生电位差,通过测量电位差的变化,可以得到应变信息。
电极传感器具有灵敏度高、测量范围广的优点,常用于材料的高应变检测。
高应变检测的应用非常广泛。
在工程领域,高应变检测可以用于监测桥梁、隧道、大型建筑物等结构的变形和应变状态,及时发现结构的异常变化,采取相应的措施。
在材料科学领域,高应变检测可以用于研究材料的力学性能、变形机理等,为材料的设计和改进提供依据。
在地震学和地质学领域,高应变检测可以用于监测地震活动时地壳的应变状态,研究地震的发生机制。
总的来说,高应变检测技术在工程和科学研究中起着重要的作用,它可以帮助我们了解材料和结构在受力条件下的变形和应变规律,为工程实践和科学研究提供有力的支持。
高应变、低应变(讲课)
目录 Contents
• 高应变与低应变检测概述 • 高应变检测原理及方法 • 低应变检测原理及方法 • 高应变与低应变检测的比较与选择 • 高应变与低应变检测案例分析
01
高应变与低应变检测概述
高应变检测定义
01
高应变检测是一种动力检测方法 ,通过施加较大的冲击力使土体 产生较大的变形,从而测量土体 的动态响应和土体的动力特性。
高应变检测的优缺点
优点
高应变检测能够获取土体的动力参数,如动态弹性模量和阻尼比等,具有较高 的精度和可靠性。同时,高应变检测能够检测桩基、地下连续墙等深基础结构 的质量和安全性。
缺点
高应变检测需要使用重锤或重物等大型设备,操作不便,且对现场环境有一定 要求。同时,高应变检测需要专业技术人员操作和解释结果,成本较高。
04
高应变与低应变检测的比较 与选择
高应变与低应变检测的优缺点比较
优点比较
高应变检测:能够准确反映土体的动 力响应,适用于大型结构物和深部土
体的检测。
低应变检测:对土体扰动小,适用于 小型结构物和浅层土体的检测。
缺点ห้องสมุดไป่ตู้较
高应变检测:对土体扰动大,可能引 起土体结构的破坏,且检测成本较高。
低应变检测:对土体扰动小,但检测 精度相对较低,可能无法准确反映土 体的动力响应。
高应变与低应变检测的选择依据
根据检测目的选择
如果需要准确了解土体的动力响应和结构特性,可以选择高应变检测;如果只需要对土体的浅层结构 和基本性质进行初步了解,可以选择低应变检测。
根据工程规模和复杂程度选择
大型工程和复杂结构的检测需要高应变检测;小型工程和简单结构的检测可以选择低应变检测。
高应变桩基检测
高应变桩基检测高应变桩基检测是一项重要的工程技术检测方法,主要用于评估桩基的抗沉降性能和承载力。
本文将从高应变桩基检测的方法、原理、应用以及在工程中的意义等方面进行探讨,旨在为读者提供对该项技术的全面了解。
一、高应变桩基检测的方法高应变桩基检测是基于高应变测点的位移监测方法,其主要包括测点安装和数据处理两个步骤。
1. 测点安装:在高应变桩基的特定位置铺设应变计,以测量并记录桩基的应变变化情况。
常用的应变计包括电阻式应变计、光纤光栅应变计等。
安装应变计时需要注意应变计的选择、位置以及安装方式等要素。
2. 数据处理:通过对应变计测量的数据进行处理和分析,可以获得桩基的变形和位移数据。
数据处理一般采用计算机软件进行,通过对数据进行滤波、去噪和曲线拟合等操作,得到更精确的桩基位移和变形信息。
二、高应变桩基检测的原理高应变桩基检测主要基于以下两个原理:一是应变与位移的关系原理,二是应变计的工作原理。
1. 应变与位移的关系原理:根据变形理论,桩基的位移可以通过应变计测得的应变反映出来,二者之间存在一定的相关性。
通过对应变计测得的应变数据进行处理和分析,可以计算出桩基的位移信息。
2. 应变计的工作原理:应变计是一种能够测量物体应变的传感器。
其工作原理可以分为电阻式应变计和光纤光栅应变计两种。
电阻式应变计是通过测量物体的电阻变化来反映应变大小,而光纤光栅应变计则是通过测量光纤的光强变化来反映应变大小。
三、高应变桩基检测的应用高应变桩基检测在土木工程中具有广泛的应用。
主要包括以下几个方面:1. 桩基质量评价:通过高应变桩基检测,可以评估桩基的承载力和抗沉降性能,为工程质量评价提供依据。
2. 桩基设计优化:通过高应变桩基检测,可以获取桩基的位移变形信息,结合实际工程需求,进行设计参数的优化,提高工程的性能和稳定性。
3. 工程安全监测:高应变桩基检测可以实时监测桩基的变形和位移情况,及时发现并解决潜在的安全隐患,保障工程的安全运行。
高应变检测基本知识讲解
波动方程
描述应力波在固体中传播规律的偏微 分方程。
常用的波动方程有拉普拉斯方程、哈 密顿方程等。
边界条件和初始条件
边界条件
描述波在物体边界上的行为,如反射、 透射等。
初始条件
描述波在初始时刻的状态,如初速度、 初应变等。
波动传播和接收
传播过程
应力波在物体中传播,受到物体的吸收、散射等作用,逐渐衰减。
机械工程
在机械工程领域,高应变检测可用于评估设备的疲劳寿命和承载能 力,如航空航天器、船舶、重型机械等。
高应变检测的重要性
结构安全评估
高应变检测能够准确测量结构物 的应变和应力,从而评估其承载 能力和安全性。这对于预防结构 物因过载或疲劳导致的破坏具有
重要意义。
健康监测
高应变检测可以对结构物的健康 状况进行实时监测,及时发现潜 在的损伤和问题,为采取相应的
05
高应变检测的挑战与未来发 展
检测精度和可靠性的提高
检测精度
高应变检测技术需要不断提高检测精度 ,以更准确地评估结构或材料的性能。
VS
可靠性
确保检测结果的可靠性和稳定性,减少误 差和不确定性,提高检测的可信度。
智能化和自动化技术的应用
智能化
利用人工智能和机器学习技术,实现 高应变检测的智能化,提高检测效率 和准确性。
高应变检测具有高精度和高灵敏度的特点,能够检测到结构物在冲击力作用下的微小变化,从而对结 构物的健康状况和承载能力进行评估。
高应变检测的应用领域
建筑结构
高应变检测广泛应用于建筑结构的健康监测和安全性评估,如桥 梁、高层建筑、大跨度结构等。
土木工程
土木工程中的大型基础设施,如大坝、隧道、高速公路等,也经常 采用高应变检测进行安全评估和监测。
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高应变基桩承载力检测
目录
第一章 基本概念及检测原理 第二章 检测系统 第三章 现场检测技术
第四章 实测波形汇编
第一章
基本概念及检测原理
目录
应变1
应变2
F1=E.A.应变1
F2=E.A.应变2
(F1+F2)/2
平均力
第一章
基本概念及检测原理
目录
a1
a2
积分得V1
积分得V2
(V1+V2)/2
目录
F↑
F↓
相加
承载力RT
第一章
基本概念及检测原理
目录
承载力
桩尖阻力
桩侧阻力
静桩尖 阻力
动桩尖 阻力
静桩侧 阻力
动桩侧 阻力
第一章
基本概念及检测原理
目录
1 `` `` 2 L ) MC V( t ``) V( t `` 2 L ) R ( t ) P( t ) P( t 2 C L C
P(t)为力时程曲线 V(t)为速度时程曲线 R(t)总阻力 M为桩总质量
第一章
基本概念及检测原理
目录
RT=RS+Rd
RS=静阻力 Rd=动阻力
RS=RT-RD
RD=JC.Z.VTOE
RT=单桩承载力 JC=CASE阻尼系数
VTOE=桩尖速度
第一章
基本概念及检测原理
目录
1 MC R S ( t m ) (1 J C )Pm ( t m ) Vm ( t m ) 2 L 1 2 L MC 2L (1 J C )Pm ( t m ) Vm ( t m ) 2 C L C
第三章
现场测试技术
传感器安装
第三章
现场测试技术
程序设置
在开始检测之前必须根据不同桩 的情况对程序进行设置,下面给 出一个例子来学习整个的检测过 程的软件操作,注意:以下只讲 解了在检测过程中常用的功能, 其他功能及程序中出现的参数请 仔细阅读软件操作说明书,这里 不一一详细说明。
第三章
现场测试技术
桩头处理 仪器连接 传感器安装 程序设置 重锤锤击 信号采集 信号分析 结果打印
第三章
现场测试技术
桩头处理
剔除桩顶浮浆 桩顶设置桩垫 桩顶设置钢板围箍
第三章
现场测试技术机
桩头处理
第三章
现场测试技术
桩头处理
第三章
现场测试技术
桩头处理
第三章
现场测试技术
仪器连接
24FD电源连接
第三章
现场测试技术
平均速度V
第一章
基本概念及检测原理
目录
平均力F
平均速度V
与波阻抗Z乘积
F
ZV
与时间的函数
F-ZV波形
第一章
基本概念及检测原理
目录
F
ZV
(F-ZV)÷2
上行波F↑
第一章
基本概念及检测原理
目录
F
ZV
(F+ZV)÷2
下行波F↓
第一章
基本概念及检测原理
目录
F
V
F×V
积分
能量
第一章
基本概念及检测原理
tm取第一个速度峰值出现的时刻
第二章
检测系统
目录
第一节 第二节 第三节 第四节
传感器 采集仪器 软件简介 锤击设备
第二章
检测系统
传感器
应变环
加速度
第二章
检测系统
采集仪
RSM-24FD分体机
第二章
检测系统
采集仪
RSM-24FDN一体机
第二章
检测系统
软件简介
主操作界面
第二章
检测系统
软件简介
第三章
现场测试技术
结果打印
结果打印的示例
第三章
现场测试技术
结果打印
结果打印示例
第三章
现场测试技术
结果打印
第三章
现场测试技术
结果打印
第三章
现场测试技术
信号采集
自检自触发后的到四道波形
第三章
现场测试技术
信号采集
单击采 样键进 入采样 界面
采集前测试加速度传感器连接是否正常
第三章
现场测试技术
信号采集
采集等待 滚动条
用CH1做为触发通道,并轻敲桩上 CH1的加速度传感器看是否能触发。
第三章
现场测试技术
信号采集
在进行了自检或采样操作后都必须 观察电桥指示灯是否能变为黄色。
C25:3300 C30:3600 C35:3800 C20:3000
桩长=20米;混凝土标号:C30;桩截面积:1平方米
第三章
现场测试技术
程序设置
各个传感 器的灵敏 度测试前 准确输入
桩身 砼的 密度
桩身桩 底截面 截面积 无桩顶时请选, 桩身与桩头参 数联动 桩长=12米;混凝土标号:C30;桩界面积:1平方米
单击采 样键进 入采样 界面
正式采集信号
第三章
现场测试技术
信号采集
采集等待 滚动条
等待几秒观察应变指示灯正常后给指令松脱钩
第三章
现场测试技术
信号采集
点击存盘 进入保存 波形界面 对数据进 行存盘
回到主操作界面下即显示F—ZV波形
第三章
现场测试技术
信号采集
选文 件夹
选文 件名
单击 保存
波形保存界面
第三章
现场测试技术
信号采集
信号采集前准备总结
在传感器连接安装好后自检测试整个系统连 接和干扰情况
用CH1、CH2两道做为触发通道来测试加速度 传感器的连接和安装情况
在自检、采样操作时观察应变指示灯来测试 应变计的连接和安装情况
注意:以上情况均正常后才能进行正式的信号采集
第三章
现场测试技术
信号采集
率波 处理
第三章
现场测试技术
信号分析
将竖直滑 线移至桩 头位置并 同时单击 左键定桩 头位置和 时间零点 坐标
第三章
现场测试技术
信号分析
将竖直 滑线移 至桩底 位置并 同时单 击右键 定桩底 位置进 入桩底 类型选 择界面
计算 波速
第三章
现场测试技术
信号分析
单击其中任一选择桩底类型
桩底选择界面
第三章
现场测试技术
信号采集
信号采集注意事项
重锤角架放置牢固
桩头处理到位
采集前对正个系统的调试 波形存盘
第三章
现场测试技术
信号采集
信号采集波形的选取
曲线光 滑无振 荡
F与ZV曲 线起跳端 于上升沿 及最高峰 重合
F和ZV 曲线 归零 基线
第三章
现场测试技术
信号分析
单击进 入波形 读取界 面
单击确定 回主操作 界面
第三章
现场测试技术
重锤锤击
将锤吊起准备松脱钩进行锤击,为保证锤 底平面接触桩头请等锤稳定后再松脱钩
第三章
现场测试技术
信号采集
单击自检 进入自检 界面
注意:此时 传感器已联 接好安装好, 并已打开仪 器电源开关
信号采集前测试仪器各道状态
第三章
现场测试技术
信号采集
进入自检界面后出现的瞬间采集界面
第三章
现场测试技术
信号分析
显示 出模 拟桩 图形
根据地 质资料 输入合 适的阻 尼系数
单击进入 打印信息 预览界面
第三章
现场测试技术
信号分析
单击将 从打印 机输出 波形及 结果
打印信息预览界面
第三章
现场测试技术
结果打印
选择所 需的打 印内容
程序会根据 所调整的打 印内容而改 变打印的状 态单击确定 后进入新的 打印状态再 进行打印操 作将打印出 所指定的打 印信息
波形读取
第三章
现场测试技术
信号分析
选文 件夹
选文 件名
单击读出 所选波形 并退会主 操作界面 读取波形界面
第三章
现场测试技术
信号分析
单击 进入 波形 理 界面
显示出所读波形
第三章
现场测试技术
信号分析
未处理 原波形
显示处 理后的 波形
第三章
现场测试技术
信号分析
处理后 的曲线
微调ZV 曲线的 起始点、 峰值、 和零漂 单击后 回主操 作界面 并显示 处理后 的波形
仪器连接
24FD与电脑连接
第三章
现场测试技术
仪器连接
24FD与高应变电缆的连接
第三章
现场测试技术
仪器连接
24FD传感器连接
第三章
现场测试技术
仪器连接
24FDN高应变电缆连接
第三章
现场测试技术
仪器连接
24FDN传感器连接
第三章
现场测试技术
传感器安装
距桩顶1.5-2.0倍桩径 应变计与加速度计中心在同一水平线上 紧贴桩身表面 应变计不能有变形
程序设置
单击设置进 入设置界面
进入主操作界面后,点击设置按键进入设置界面
第三章
现场测试技术
程序设置
仪器与笔记 本电脑通讯 速率,586以 上请选57600 预设桩长 仪器与笔记 本电脑通讯 口设置,视 电脑串口设 置而定,有 COM1-6供选
外接传感器设置, 请与传感器接的 通道和类型一致
预设波速:
设置界面
第二章
检测系统
软件简介
采集界面
第二章
检测系统
软件简介
处理界面
第二章