砌体结构非破损检测.doc

建筑结构试验砌体结构非破损检测砌体结构非破损检测摘要：利用振动反问题理论,通过现场无损检测技术,取得砌体结构的动力特性(振型和固有频率)信息,进而建立动力学参数与砌体结构刚度之间的显式函数关系,从砌体结构部件的本构关系建立刚度与强度关系,得出实测强度、墙体承载力以及砌体结构施工质量达到设计指标的程度.进一步可以给出安全性评定,抗侧力能力及优质工程评选的客观依据关键词：砌体结构; 施工质量; 无损检测; 振动反问题砌体结构是我国工业与民用建筑中普遍常用的结构形式之一，具有造价低、建筑性能良好、施工简便等优点。但气体结构的强度较低，对基础不均匀沉降以及温度应力非常敏感，结构性能受施工质量的影响较大，结构的耐久性和抗震性能不如混凝土结构和钢结构。新建砌体结构的施工质量和已建砌体结构的可靠性鉴定是工程结构检测鉴定的主要任务之一。砌体结构的病害的典型表现为墙体裂缝。产生裂缝的原因可能是多方面的，例如：（1）由于温度应力作用，实际上是温度产生的变形手法哦约束而产生的应力导致墙体开裂。这一类裂缝大多与结构体系有关，例如，采用钢筋混凝土现浇楼盖的多层砌体房屋，有可能在顶层墙体出现温度裂缝。（2）基础不均匀沉降导致墙体出现裂缝。砌体的抗拉强度很低，基础不均匀沉降是墙体产生拉应力，一半表欣慰墙体的斜向裂缝。（3）因墙体承载力不足而出现裂缝。气体受压时，无论是均匀受压还是局部受压，承载力不足时，都可能出现与压力作用方向平行的裂缝。 以上三类裂缝中，最严重和最危险的裂缝是砌体承载能力不足导致的裂缝，砌体结构现场非破损检测的主要目的之一就是防止这类裂缝的发展，避免灾难性事故。因此，砌体强度的检测是砌体结构现场非破损检测的主要内容。 砌体结构非破损检测的主要内容是砂浆、块体和砌体强度。在对砌体结构进行可靠鉴定时，现场调查的内容还包括气体的组砌方式、灰缝厚度和砂浆饱满度、截面尺寸、主要承重构件的垂直度以及裂缝分布特征。 气体的现场非破损检测或微破损检测方法很多，有直接对砌体施加荷载的原位压力方法试验，有检测块体与砂浆之间的抗剪性能的剪切试验，还有对砂浆进行检测试验的各种方法。通常，可用回弹法检测块体的强度，现场检检测得到砂浆强度后即可推定砌体抗压强度。但这种检测方法不能反映组砌方式、灰缝饱满度等因素对砌体抗压强度的影响，因此，现场直接检测砌体强度的微破损检测方法仍大量应用于砌体工程。一、 原位轴压法在墙体的原位轴压法检测中，直接对局部墙体施加轴向压力荷载，并使这部分局部墙体的手里达到极限状态，通过实测的破坏荷载和变形，得到墙体的抗压强度。二、 扁顶法扁顶法可用来推定普通砖砌体的受压工作应力、弹性模量和抗压强度。通过测量开槽前后的位移变化，并用扁顶压力恢复因开槽而卸载的应变，根据扁顶压力推定砌体的工作应力。三、 原位单剪法对砌体的承载能力进行现场检测时，出抗压试验外，另一类试验就是砌体的原位抗剪试验，原位单剪法就是其中一种。砌体的原位单剪法的试验装置一般取窗洞口或其他洞口下墙体为试验对象，第三皮砖下的水平灰缝为剪切破坏面。试验前，先清理出安装钢筋混凝土传力方和加载装置的空间；在剪切破坏面的端部加工切口，保证水平灰缝剪切破坏时，该水平灰缝以上的墙体能够在水平方向上发生位移；现浇钢筋混凝土传力方到达足够强度后，安装千斤顶和测试仪表进行加载试验，当出现水平灰缝剪切破坏时，记录破坏荷载，并将剪切破坏后的墙体翻转，记录破坏特征以及水平灰缝饱满度等与砌体质量有关的数据。原位单剪法所得到试验结构为砌体沿通缝抗剪强度。将同一测区个测点所得到结果取平均值，得到砌体沿通缝抗剪强度平均值。四、 原位单砖双剪法原位单剪法造成较大区域的墙体破损。对于已建造的并投入使用的房屋建筑，原位单剪法试验往往难以实施。原位单砖双剪法造成的墙体破损较小。五、 推出法推出法是将240mm厚的砖墙中的丁砖推出，通过鉴定单块丁砖推出力与砂浆饱满度来推断砌体砂浆的抗压强度。 砌体结构检测方法对比表序号检测方法特点用途限制条件1原位轴压法1.直接对局部墙体施加荷载，测试结构综合反映了墙体力学性能；2.测试结果直观，可比性强。3.试验设备较重。检测普通砖砌体抗压强度墙体应有一定宽度；同一墙体的测点数不应多于1个且总测点数不宜太多；限用于240mm厚墙.2扁顶法1.直接对局部墙体施加荷载，测试结构综合反映了墙体力学性能；2.测试结果直观，可比性强。3.砌体强度较高或变形模量较低，难以测出抗压强度。4.实验设备较轻，但扁顶法重复使用效率低。1. 检测普通砖砌体抗压强度2.测试砌体弹性模量；3.测试砌体实际应力。墙体应有一定宽度；同一墙体的测点数不应多于1个且总测点数不宜太多3原位单剪法1. 直接对局部墙体施加荷载，测试结构综合反映了砂浆强度和施工质量。2.测试结果直观检测建筑结果中各种墙体的抗剪强度。测点为窗下墙体，承受反力的墙体应有足够的长度；测点数目不宜太多。4原位单砖双剪法1.直接对局部墙体施加荷载，测试结构综合反映了砂浆强度和施工质量。2.测试结果较直观3. 实验设备较轻便。检测烧结普通砖砌体的抗剪强度；经试验验证，也可以用于其它砌体。当砂浆强度低于5Mpa时误差较大。5推出法1.直接对局部墙体施加荷载，测试结构综合反映了砂浆强度和施工质量。2. 实验设备较轻便。检测普通砖砌体的砂浆强度当水平灰缝的砂浆饱满度低于65%时，不宜选用。参考文献：【中文作者】王云剑;【英文作者】Wang Yunjian;【作者单位】国家地震局工程力学研究所 哈尔滨;【文献出处】建筑结构 , Building Structure, 编辑部邮箱 1996年 09期期刊荣誉：中文核心期刊要目总览ASPT来源刊中国期刊方阵CJFD收录刊【中文关键词】砌体结构; 施工质量; 无损检测; 振动反问题;【英文关键词】masonry structure; construction quality; nondestructive testing; inverse problem in vibration;【摘要】利用振动反问题理论,通过现场无损检测技术,取得砌体结构的动力特性(振型和固有频率)信息,进而建立动力学参数与砌体结构刚度之间的显式函数关系,从砌体结构部件的本构关系建立刚度与强度关系,得出实测强度、墙体承载力以及砌体结构施工质量达到设计指标的程度.进一步可以给出安全性评定,抗侧力能力及优质工程评选的客观依据.【英文摘要】In this paper the method is given, combining nondestructive listing technology to obtain the data of structural dynamic behaviors, as the frequences and modes of vibration of masonry building, with theoretical analysis of inverse problem in vibration to form a formula which is a explicit function of relation between structure stiffness and dynamical behaviors, further, obtaining structure testing stre