中南大学结构试验报告材料

1、文案大全结构实验报告班级土木X班专业XXXXXX学号xxxxxxxxxxs姓名XXXX中南大学土木工程学院TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 实验一电阻应变片的粘贴及防潮技术2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 实验二静态电阻应变仪单点接桥练习4 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 实验三简支钢桁架梁静载试验9实验钢筋混凝土简支梁静载试验14实验五测定结构动力特性与动力反应21实验六钢筋混凝土结构无损检测27实验一电阻应变片

2、的粘贴及防潮技术1了解应变片选取的原则及质量鉴别方法；2掌握应变片的粘贴技术。二仪器和设备1电阻应变片（型号：3mmx2mm;灵敏系数：2.08）、连接端子、连接导线；2惠斯登电桥、放大镜、高阻表；3万能试验机、静态电阻应变仪、螺丝刀；4打磨机、砂布、铅笔；5丙酮（或无水酒精）、药棉、镊子；6剥线钳、剪刀、白胶布、绝缘胶布；502胶水（或环氧树脂）、塑料膜；直尺、游标卡尺。三、试验步骤1划线定位：在钢片上选定应变片位置划出十字线，且深度适中。2砂纸打磨钢片表面，使其符合光洁度要求。3清洁表面：用棉纱沾丙酮清洁打磨位置表面，清洁后不可用手指触碰。4对正调整：用透明胶带将应变片与钢片位置临时固定，

3、移动胶带使其到达正确位置。5涂胶粘贴：在应变片反面滴一滴胶水，拇指按压挤出多余胶水。6粘贴接件：将应变片接线拉起至根部，在紧连应变片的下部用胶水粘接一片连接片。7焊接引线：将应变片引线焊接在接线片上，焊点要求光滑牢固。8焊接导线：把连接应变仪的导线焊接在接线片上，并用绝缘胶带固定在钢片上。9检验：用高阻表检验连接好的应变片电阻值。划线定位打磨清洗四1J1.J现场图粘贴按压焊接引线焊接导线电阻检验五、心得体会通过这次试验我知道了电阻应变片是根据电阻应变效应作成的传感器。在发生机械变形时，电阻应变片的电阻会发生变化。使用时，用粘合剂将应变计贴在被测试件表面上，试件变形时，应变计的敏感栅与试件一同变

4、形，使其电阻发生变化，在有测量电路将电阻变化转化为电压或电流的变化。这次试验是一个细活儿，从打磨到粘贴到焊接，一步都马虎不得。在我们小组的共同努力下，我们快速准确的完成了应变片的粘贴与连接，获得了朱志辉老师的肯定与表扬，同时我们也深刻认识到了课堂之外动手操作能力的重要性。试验二静态电阻应变仪单点接桥练习试验1了解电阻应变片、电阻应变仪、百分表的构造。2.通过等强度梁的加载实验，掌握电阻应变片、电阻应变仪、百分表的使用方法及相应的数据处理方法。二、仪器和设备1.dh3818静态电阻应变仪一台；2等强度梁一套（附砝码3个）（梁板弾性模量E二2.00 x105MPa）;3应变片：工作片6枚（竖向R1

5、,R2,R3,R4;横向R5,R6）,温度片1枚（R7）；4螺丝刀一把。三、试验内容1记录等强度梁的截面尺寸如图1；2打开电源检查K值。K值=2.080,符合。如图2;3根据1/4桥电路将应变片连接好，应变清零，当数据全部清零后，开始加砝码，从1kg开始，逐渐加到3kg，记录应变数值，重复测量3次，接线方式如图3；图34根据半桥电路将应变片连接好，然后应变清零，当数据全部清零，开始加砝码，从1kg开始，逐渐加到3kg，记录应变数值，重复测量3次，接线方式如图4;图45根据全桥电路将应变片连接好，然后应变清零，当数据全部清零后，开始加砝码，从1kg开始，逐渐加到3kg，记录应变数值，重复测量3次

6、，接线方式如图5；、理论值分析表1等强度梁的截面尺寸尺寸l(mm)b(mm)h(mm)30042.765.472理论6FxEbh2x106=70五、试验结果表2应变测量记录表荷载(kg)测次1/4桥工作片互为补偿半桥工作片互为补偿全桥工作片互为补偿+皿-皿+憾-皿+憾-皿1172731411432872882717114214228629037172145143287292平均71.372142.6142.6286.6290.02114214528928857667621401442862865745803141143288288577584平均141144287.7287.3575.7580

7、3121121643243286287222082174324348688773208215431431864875平均209216431.7432.3864.7874.7表3实验结果与理论值的比较荷载（kg）测次1/4桥温度片补偿半桥工作片互为补偿全桥工作片互为补偿+皿-皿+憾-皿+憾-皿1理论值7070140140280280实测值71.372142.6142.6286.6290.0误差（）1.92.91.91.92.33.52理论值140140280280560560实测值141144287.7287.3575.7580误差（）0.72.82.72.62.83.53理论值21021042

8、0420840840实测值209216431.7432.3864.7874.7误差（）0.52.82.72.92.94.1六、实验误差分析（）应变测量的分析：以应变值的数据分析，基本上呈线性增长，说明实验结果可靠。数据都是成倍增加的，如图6。应变测量值(二)以1/4桥工作片和半桥工作片互为补偿为例，实际值测量都比理论值小。如图7，图8所示。原因可能是：1测量时砝码的位置放的不好，造成了重量的不匀称，重心位置偏差。2可能实验室仪器设备较久，长导线的电阻过大，实验室的温度略低都会造成影响。1/4桥实验值与理论值比较荷载(kg)+实测值-理论值半桥实测值与理论值比较(kg)B8试验三简支钢桁梁静载试

9、验性表座、电子秤及荷重传感器。三、试验方案图1简支钢桁梁1了解结构静载试验的一般方法及步骤。2、掌握dh3818静态电阻应变仪和百分表的使用和操作。3、熟悉静载试验数据的整理及试验报告的编写方法。二仪器及设备1、试件：简支钢桁梁，如图1所示。2、电阻应变片技术指标：阻值R=120Q，型号Lxa=5mmx3mm，灵敏系数K=2.08。3、加载设备：千斤顶、反力架、分载梁、支座。4、观测仪器：静态电阻应变仪、百分表及磁简支钢桁梁静载试验的布置如图2所示：简支钢桁梁由两片桁架联结而成，跨度4m，每片桁架的上、下弦杆采用等边角钢2L40 x4，斜杆为2L25x3，垂杆为L40 x4。沿跨度方向在每片桁

10、架的下弦布五个位移测点在每片桁架的1-1、2-2、3-3、4-4、5-5、6-6杆件中截面处均按角点法布设应变测点（见图3）。因试件并非实际工程中的结构件，故无荷载标准值。假定试件在正常使用状O詡O：出牛申处F百分表恥：二C：Lr,态的工作荷载P二试件1#图2试验布置立面示意图20kN（不含自重效应），试验时加荷级差取P=20%xP,每级荷载下的荷载持续作用时间t=10分钟上，正式试验前应先预载一次。预载值为一个加载级差。-E1广-J1Li丫X4117V斗J图3应变片布置示意图试验步骤1、通过结构力学求解器可求得单位荷载作用下单片桁架的杆件内力如图3，图114+O图4Np作用下单片桁架的杆件内

11、力图5N作用下单片桁架的杆件内力2、计算出各级荷载下控制点的理论应变值及位移值，见表1。表1控制参数理论值P(kN)控制点_48121620杆件截面应变卩*(1皿=1x10-6)1-1(5-5)-23.90-47.80-71.70-95.60-119.502-2(4-4)000003-3(6-6)+23.60+47.19+70.79+94.38+117.98桁梁挠度f(mm)下弦中点0.2290.4590.6880.9171.146备注1、角钢弹模：E=2.06x105N/mm2面积：AL40 x4=3.086cm2AL25x3=1.432cm2vNNL2、下弦中点挠度计算公式：f=工(mm)

12、LEA23、桁梁就位，安装并调试仪器仪表。4、加AP荷载作预载，测取读数。检查仪器、仪表，桁梁及加装置等是否能正常工作，如发现问题，应及时排除。仪器仪表调零（或初读数）。正式分级加载并读取应变和百分表的数据，记录于表2、表3。满载读取数据后分二级卸载。五、实验结果的整理与分析百分表读数记录表单位：山农2-3PTkN)rr74si1216201*立常AUpjtXjLw6加6lI6u2*Ai47/1淘联3dte3一诊_1-fg-kf4%7-边筋细片却1A、岡4呻/Q1原始记录如图7、标准实用标准实用文案大全4文案大全图8应变读数原始记录表2应变读数记录表(单位：茁)P(kN)截面编号0481216

13、201-1（5-5）0-25-47-69-89-1111&0-14-30-44-60-75乙8C0-2-13-29-43-5880-66-128-154-198-2412-2（4-4）48000000180+2+9+11+12+15乙8O0+21+37+44+54+6280-20-32-44-54-623-3（6-6）480+22+44+68+90+113180+22+45+67+90+113乙8O0+21+47+74+100+12780+18+36+55+74+91表3百分表读数记录表（单位：mm）P（kN）表号立0481216201#支座A6.9706.5686.3886.2646.160

14、6.0842#5.1984.5754.1713.7843.4573.1653#彳7.8337.1996.7256.3115.9195.5544#3147.0536.5586.2025.8805.6025.3415#支座B4.8314.6094.4984.4104.3704.3502、分解各级试验荷载下的界面内力，见表4。表4截面应变分解（单位：茁）截面目0481216201-1(5-5)上中0-19.5-38.5-56.5-74.5-938下中0-34-70.5-91.5-120.5-149.58N0-26.75-54.5-74-97.5-121.258Mx0+7.25+16+17.5+23+

15、28.252-2(4-4)8上中0+1+4.5+5.5+6+7.58下中0+0.5+2.50008N0+0.75+3.5+2.75+3+3.758Mx0+0.25+1+2.75+3+3.753-3(6-6)8上中0+22+44.5+67.5+90+113下中0+19.5+41.5+64.5+87+109N0+20.75+43+66+88.5+111MX0+1.25+1.5+1.5+1.5+2备注（近似计算）+=-4,=T4,N=上中下中上中2下中2Mx23修正后的挠度值，见表5。表5修正后的挠度值（单位：mm）部一P(kN)048121620表号、位1#支座A000000-0.266-0.50

16、7-0.779-1.018-1.2482#003333-0.322-0.650-0.958-1.278-1.5953#005555-0.228-0.455-0.680-0.902-1.1294#0088785#支座B0000004绘制“荷载-应变”曲线，见图9。-1501251007550250-25-50-75-100-125-2-2(4-4)3-3(6-6)荷载(kN)图9荷载-应变曲线5、绘制“荷载-挠度”曲线，见图10。(昌)鰹霍荷载(kN)支座A-L/4L/23L/4支座B图10荷载-挠度曲线6、绘制各级荷载作用下桁梁的整体挠度曲线，见图11。0I-0.2-0.4-0.6昌-0.8鰹

17、_1黑-1-2-1.4-1.6-4kN8kN12kN-16kN长度(10)-1.B图11桁梁的整体挠度曲线7、计算校验系数。表6截面计算校验系数表项目截面048121620应变校验1-1（5-5）j（计算）N0-23.90-47.80-71.70-95.60-119.50s（实测）N0-26.75-54.5-74-97.5-121.25j耳二一NNsN/0.8930.8770.9690.9810.986应变校验2-2（4-4）j（计算）000000Ns（实测）0+0.75+3.5+2.75+3+3.75Nj叶二一N-NsN/00000应变校验3-3（6-6）j（计算）N0+23.60+47.1

18、9+70.79+94.38+117.98s（实测）0+20.75+43+66+88.5+111Nj叶二一N-NsN/1.1371.0971.0731.0661.063刚度校验fs（计算）丁00.2290.4590.6880.9171.1462fj（实测）/20-0.3220-0.6505-0.9585-1.2785-1.595511f=%2/0.7110.7060.7180.7170.7188数据对比分析。（1）由表4和图9可看出，应变随着荷载的增加而呈线性增长。（2）由表5和图10可看出，挠度随着荷载的增加而呈线性增长。（3）由表5和图10可看出，跨中挠度最大，L/4处次之，3L/4处略小于

19、L/4处。（4）由图11可以看出，桁梁的整体挠度曲线基本符合理论结果，但左右两半桁架挠度并不完全对称，此与理论（对称结构受对称荷载挠度对称）不符。（5）由表6可以看出，应变试验结果与理论值较接近，但挠度的试验结果与理论值偏差较大，校验系数最小达0.706，与理论计算结果相差近30%。9误差分析。（1）实验结果与理论结果有偏差，主要因为理论值是在假设支座和节点铰接，不抗弯的基础上计算的，而试验时的支座和节点不可能制作成绝对铰接，支座已生锈,从而钢桁梁的杆件并非单纯的受压或受拉，而是可能同时存在弯矩或扭转。（2）仪器自身存在测量误差，另外还有读数时存在误差。（3）试验所用钢桁架有一片是旧的，有一片

20、是新的，故可能会导致实验结果出现偏差。试验四钢筋混凝土简支梁静载试验试验目1学习编制结构静载试验计划。2、对钢筋混凝土受弯构件在正常使用荷载作用下的承载性能有一个实际的认识。3熟悉对试验数据进行总结和分析，并对结构性能进行评定。二试验梁基本情况1设计依据钢筋混凝土设计规范(GB50010-2010)2、试验梁基本尺寸梁全长L二1.7m;计算跨度l0二1.6m;梁截面型式：矩形；梁截面尺寸：梁宽bx梁高h二100mmx180mmo3设计荷载使用状态短期荷载设计值Qs=910kNm;承载力设计荷载值Q=15kN-mu4、材料650AB/*%4、11&125AB154mm26mm一550mm-560

21、mm一550mm-1.6m1.7mB-B截面A-A截面图1试验梁配筋图钢筋采用HRB235钢筋；混凝土强度等级C20。受拉主筋净保护层厚度c=20mm，配筋见图1。三、试验内容和步骤1、用钢筋参数测定仪确定主筋位置，见图1；2、粘贴应变片；分载梁（1）受拉主钢筋上的测O1#6#5#二4#3#2#5#1#弋Lo/42#Lo/4O3#L0/404#Lo/4有应变片7、8、试验梁立面图（图a）应变测点布置（图b）梁底面1#（4片应变片）变仪通道11、12、13,见图2b和图3；图3应变片布置情况（2）混凝土应变测点有应变片1、2、3、4、5、6、1a、1b、1c,对应着通道1、2、3、4、5、6、8

22、9、10，见图4;注：要求分析截面应变分布及确定中性轴位置。（3）校核性测点（用千分表测混凝土表面应变）；3、梁安装就位，试验梁安装方式，见图2a，确定试验荷载图式，见图4,采用二集中力，四分点，等效荷载，修正系数为0.91；图4加载图式4、焊接应变片的连接导线，并接入应变仪（注意编号）；5、挠度测点选择及布置，见图2a，安装百分表、千分表和振弦应变计；6、传感器标定；7、应变仪调试。8预载；在正式实验前对结构进行预加载，荷载量不宜超过开裂荷载值得70%，其目的是：使试验结构的各支点进入正常工作状态；检查加荷设备工作是否正常，加荷装置是否安全可靠；检查测试仪表是否都已进入正常工作状态；使试验人

23、员熟悉自己担任的任务，掌握调表、读数等操作技术，保证采集的数据准确无误。在本次试验中由于缺乏经验，在测力仪无读数的情况下盲目加载，导致试验梁被压裂，无法进行弹性阶段的试验。9、正式试验，荷载分级；荷载分级的目的，一方面为控制加荷速度，另一方面是为便于观察结构变形情况，为读取各种试验数据提供所必须的时间；试验荷载一般按20%左右为一级，即按五级左右进行加载；本次试验中基本采用3kN的加荷等级差；分两级卸载。10、确定实测开裂荷载及裂缝观测，见图5。图5裂缝观测、试验资料整理与分析1、应变量测结果整理，原始应变数据记录如图6；图6应变原始数据记录2、挠度量测结果整理(含支座沉降影响的修正、跨中点加

24、载图式影响的修正)，原始数据截图，见附录，原始数据记录见图7；构件的挠度是指构件本身的绝对挠度。由于试验时收到支座沉降、构件自重和加荷设备、加荷图式及预应力反w5.4-翊-01-fl.L如如朴姑-SJjmrLJipd-tft4-c.rt-j.T啊禅一皿-0.一叫2-0甘+c;5-/I:i圖釘严-2-tp.y-35妇-旳-40屮仆扭-Q-畀一TJ拱的影响，欲得到构件受荷后的真实实测挠度，应对所测挠度值进行修正。修正图7挠度原始记录后的挠度计算公式为：a0-(a0+ac)屮sqg式中：ao消除支座沉降后的跨中挠度实测值;qac构件自重和加载设备重产生的跨中挠度值;gMac=gaogMbbFac=G

25、aogMbbM构件自重和加荷设备自重产生的跨中弯矩值；gMb、a0从外加试验荷载开始至构件出现裂缝前一级荷载的加载值产bb生的跨中弯矩值和跨中挠度实测值；用等效集中荷载代替均布荷载时的加荷图式修正系数，本试验取用0.91。由于仪表初读数是在试件和试验装置安装后读取加载后量测的挠度值中未包括自重引起的挠度，因此在构件挠度值中应加上构件自重和设备自重产生的挠度a；，ag的值可近似认为构件在开裂前处于弹性工作阶段，弯矩挠度为线性关系，如图8图8自重挠度计算本次试验中未能成功测得开裂前的阶段，无法对挠度值进行自重挠度修正。3绘制试验曲线；由于本次试验未能成功测得弹性阶段的应变和挠度，无法对挠度进行完全

26、修正，故挠度曲线无法绘出。（1）各级荷载作用下梁的整体挠度曲线（2）测点的荷载挠度曲线（3）测点的荷载一一应变曲线由于本次试验只记录了梁开裂后的应变值和挠度值，且其中有些应变片已断掉，故选取观察第12通道（即跨中钢筋）的应变与荷载的关系，见图9。逛荷载（kN）十组号1南）组号2北）图9开裂后跨中钢筋应变（*-8）与荷载的关系曲线（4）梁跨中截面应变图选取2（北）2-6号应变片所测得的在4kN到28kN荷载下跨中截面的应变值分析，绘图如图10。-4kK-1M1能NY-IJlzrit72kN251-.N图10开裂后梁跨中截面应变图（5）梁裂缝分布图试验未能成功观测到裂缝的发展过程，故无法绘出裂缝分

27、布图。五、试验结果分析1、由于缺乏试验经验，在测力仪无读数你的情况下盲目加载，将梁压开裂，未能记录下梁弹性阶段的应变和挠度，故后续对于挠度的修正和绘图分析都不能进行，这是本次试验失败之处，需吸取教训。2、试验过程中，测量到荷载43kN后，测力仪突然无读数，在未记录应变和挠度值的情况下继续试验，以裂缝宽度达1.5mm判断其极限荷载为54kN。2、通过分析图9，可看出梁开裂后应变随荷载呈线性递增关系。3、通过分析图10，可看出梁开裂后随荷载增加，中性轴基本不变，偏向于钢筋侧，应变基本呈线性递增。躲，寸-m闇地鰹吕M081-1刪、虹幅伺tf“e卜申笑(B9I-I)ftnsOBStiiil，寸-7-s

28、&sssnsmsss标准实用文案大全图1加速度传感器5、DH3817电阻应变仪三、试验方案设计1、试验对象为工字型简支钢梁（16a）,装置简图见图2。钢梁长7m,电动葫芦自重180kg。图2实验装置简图2、制定加载方案（1）确定钢梁计算跨度（2）自由振动的激励方法及激励设备（3）确定钢梁不同计算跨度下移动荷载加载系统及加载值的大小3、制定观测方案（1）确定观测项目（2）确定测点位置（3）确定观测用的仪器设备、试验步骤及数据计算1、将三个加速度传感器分别布置于梁的四分点处（1表示1/4梁处，2表示梁跨中，3表示3/4梁处），并将其接入通道，将采集的信号输入计算机。2、将应变式位移计按半桥接法接入

29、DH3817电阻应变仪，将应变仪与计算机连接。3、开启应变仪及计算机，启动采样控制软件进行相关参数设置及平衡、清零操作。4移动荷载作用下位移计及应变片布置情况见图3，启动电动葫芦（挂50kg砝码），记录移动荷载作用下的振动曲线如图4，计算梁及电图3移动荷载作用下示意图动葫芦（挂50kg砝码）系统的动力系XiS.5QX:8.33V-11.79比8駝V：1.1SS料；3.44|冥:g豹X匸讪Y:1.17S数见表1。图4移动荷载作用下的振动曲线表1动力放大因数计算表时征滅飛甘析阿罚i：,：-.ii-：.111齐呷i2014-12-2215:42:32y(mm)di1.7891.7891.7631.7

30、631.882y(mm)si1.4621.4951.4821.4711.531i1.2241.1971.1901.1991.229所以动力因数1f卩二1.208。5ii=15、将电动葫芦（挂50kg砝码）移动到梁中部，突卸荷载记录梁及电动葫芦系统的自由振动曲线，或突加荷载记录梁及电动葫芦系统（挂50kg砝码）的自由振动曲线，见图5,试验数据记录于表2，计算衰减系数见表3。试蜒名；鸿试试验号：3爭特委托苦干特舟乳擞is采样时间二LHTs15:40:33Zni4-：12-ZZ测点.戲目泊总丙SM：4.0毎页：314点SF:L2BBZdt:7.ei25n=野折玄数起点上3.945313：y.9fiu

31、93!FSSSjFtKi诵数光拯We:240ts：7.SI25SUT15:40:40.E图5自由振动曲线表2自由振动试验数据表No.时间时间差1(m/ss)2(m/ss)3(m/ss)16.79687500.598580.70850.4013626.906250.1093750.466320.505890.104637.0156250.1093750.373920.577650.4897347.10937593.75m0.427780.685330.4319657.20312593.75m0.412630.502030.3053167.3203130.1171880.335220.378180

32、.2311677.41406393.75m0.288420.475750.3206487.5156250.1015630.277150.377280.2166497.6171880.1015630.236820.316360.20979107.718750.1015630.13480.259750.17295117.812593.75m0.16440.196720.12328由周期T二(tt)/10=0.1016s，频率f二1/t=9.843Hz,111，得：1na耳=ln110Ta11表3衰减系数计算表1(m/ss)2(m/ss)3(m/ss)a10.598580.70850.40136a1

33、10.16440.196720.12328耳i1.27241.26171.1622i=1所以耳=1.2321=61.842rad/s阻尼比:=/=1.2321/61.842=0.01996、用脉动法测量结构的固有频率，将地面不规则运动（见图6）作为激励作用于结构上，记录脉动曲线并进行自谱分析如图7，试验数据记录于表4。信号示液和采样亦TK戸M试验宕:测试试蜒号I；亡：当市那启也：卑:J苹1数据采徉时间:L：J14丄_：I：nn采样总埶一试验合:测试试醞号尔特粪托若干特沮柔Ar:丁门AF:5DHzSB;L2aHz匚t:”.Jllbns幵始条件一目由随机采样一结車漲件-斗匸=迪形光标N.:小十:I

34、I.I：7!=?图6地面不规则运动XlD-3m/Sr)1J十料.1fllIJiini.:i-:A=1.336E-Ii|*r*|iI5IP152025M35啦I:!-T-nt:.-I-FT=即：1：酉线宇数:512抑命：矩形遛I:r:线,性平均I:J.-.：J.:j._f；!-2单峰值憎光标:A=4-734E-5Ii*iII11I11*式艷均I卡平图7脉动法自谱分析表4脉动法试验数据记录表No.频率(Hz)频率差(Hz)(m/ss)2(m/ss)3(m/ss)112.87503.593E-44.585E-42.79E-4216.3753.52.093E-42.993E-41.830E-4326.

35、375101.336E-44.734E-52.767E-5可知，第一阶频率为12.875Hz,第二阶频率为16.375Hz,第三阶频率为26.375Hz。五、试验结果对比与分析1、从上面数据计算结果可以看出，用自由振动方法测得的结构固有频率为9.843Hz，而由脉动法测得的结构固有频率为12.875Hz，相差3.032Hz，可能由于试验测得的自由振动波形未能很好的体现其衰减特征,另外数据点的选取也可能不太合理。2、测得动力放大系数为1.2081,可见动荷载作用下的挠度比静荷载增大20%左右。3、自由振动中传感器1和3（即梁的1/4处和3/4处）所测得的加速度值并不完全对称相等，推测其原因可能是

36、加速度传感器的安装位置不精准或仪器设备自身的误差等。4、脉动法所测波形经过自谱分析后可以看出四分点处的频谱基本一致，测到了三阶频率，1处峰值最高，为基频。实验六钢筋混凝土结构无损检测实验1、了解混凝土超声仪、回弹仪、钢筋位置测定仪的使用方法；2、了解超声回弹综合法检测混凝土强度的要求；3、掌握回弹法及超声回弹综合法检测混凝土强度的基本原理，熟悉钢筋位置和保护层厚度的测定方法；4掌握超声法测缺陷的基本原理。二试件、实验仪器设备和试剂1、试件钢筋混凝土块基本情况：截面：矩形；尺寸:Lxbxh=1500mmx500mmx500mm;粗骨料：卵石;泵送混凝土强度等级：C25。图1DJHT225W-09

37、回弹仪2、实验仪器设备(1)DJUS-05非金属超声波仪；(2)DJHT225W-09回弹仪，见图1；(3)DJGW-2A钢筋位置测定仪;(4)卷尺、直尺。3、试剂1%酒精酚酞试液。三、基本原理1、回弹法检测混凝土强度的基本原理回弹法的基本原理是使回弹仪的弹击拉簧驱动仪器内的弹击重锤，通过中心导杆，弹击混凝土的表面，并测得重锤反弹的距离X,以反弹距离与弹簧初始长度L之比为回弹值R，由它与混凝土强度的相关关系来推定混凝土强度。2超声回弹综合法检测混凝土强度的原理超声法和回弹法都是民混凝土材料的应力应变行为与强度的关系为依据的。超声波在混凝土材料中的传播速度反映了材料的弹性性质。由于超声波穿透被检

38、测的材料，因此它反映了混凝土内部构造的有关信息。回弹法的回弹值反映了混凝土的弹性性质，同时在一定程度上也反映了混凝土的塑性性质，但它只能确切反映混凝土表层约3cm左右厚度的状态。当采用超声和回弹综合法时，它既能反映混凝土的弹性，又能反映混凝土的塑性；既能反映混凝土的表层状态，以能反映混凝土的内部构造。这样由表及里，较为确切地反映混凝土的强度。3、超声波检测混凝土缺陷的基本原理超声波检测混凝土裂缝的基本原理采用低频超声波检测仪，测量超声脉冲的纵波在结构混凝土中的传播速度，接收波形信号的振幅和频率等声学参数的相对变化，来判定混凝土的缺陷。超声检测混凝土内部的不密实区域或空洞基本原理根据各测点的声时

39、(或声速)、波幅或频率值的相对变化，确定异常测点的坐标位置，从而判定缺陷的范围。4、混凝土内部钢筋位置检测的原理钢筋测试仪利用电磁感应原理进行检测。混凝土是带弱磁性的材料，而结构内配置的钢筋是带有强磁性的。混凝土中原来是均匀磁场，当配置钢筋后，就会使磁力线集中于沿钢筋的方向。检测时，钢筋测试仪的探头接触结构混凝土表面，探头中的线圈通过交流电，线圈周围就产生交流磁场。该磁场中由于有钢筋存在，线圈中产生感应电压。该感应电压的变化值是钢筋与探头的距离和钢筋直径的函数。钢筋愈靠近探头、钢筋直径愈大时，感应强度变化也愈大。实验方法（一）检测混凝土强度1、回弹法（1）测区、测点布置测区布置在构件混凝土浇注

40、的侧面，两侧对称布置，均匀分布，尺寸为200mmx200mm,见图2。避开钢筋密集区和预埋件。测试面应清洁、平整、干燥。每一测区的两个相对测试面各弹击8点（每一测区16个回弹测点），则点在测区范围内宜均匀分布，相邻两测点的间距不小于20mm。测点距构件边缘的距离不小于30mm，同一测点只允许弹击一次。（2）测试方法将回弹仪的弹击杆水平方向顶住混凝土的表面，轻压仪器，吏按钮松开，弹击杆徐徐伸出，并使挂钩挂上弹击锤。使回弹仪对砼表面缓慢均匀施压，待弹击锤脱钩，冲击弹击杆后，读回弹值，则读至1。逐渐对回弹仪减压，使弹击杆自机壳内伸出，挂钩挂上弹击锤，待下一次使用。图2回弹测试每一测区记取16个回弹值

41、。用冲击钻钻取直径约15mm的孑L洞，深度大于混凝土的碳化深度，除尽孑L洞中的粉末和碎屑。用浓度为1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处，用游标卡尺测量未变色的垂直距离，测量3次，取其平均值。每次读数精确至0.5mm。2、超声回弹综合法(1)准备工作混凝土内部钢筋位置检测-f布置测区：清理待测构件的两个对称表面，测区间距及玄面积、测区的要求同回弹法。布置好各测区的3个超声对测点二(见图3),收、发探头应在同一轴线。，并量取距离。注意：1回弹测点2超声测点每对测点的连线尽量不要与附近的钢筋轴线平行。图3超声回弹综合法测强测点布置测区应避开钢筋密集区和预埋铁件。检测部位(测点)不平或有粉刷层时要进

42、行打磨清除处理，以保证换能器与测试面耦合良好。回弹测试开机用仪器专配的连接电缆分别将发射换能器和接收换能器与主机的发射接口和“接收1”接口相连。打开主机电源，在操作系统界面中双击DJUS05超声仪（即采集系统）图标，进入测试主界面。图4超声回弹法测量强度（二）检测裂缝深度（浅裂缝）（1）准备工作布置不跨缝测线：在被测裂缝附近（同一混凝土上），选择质量较好、无裂缝的区域，布置测线L。以两个换能器内边缘间距（）分别等于100、150、200、250、300mm布置发射点和接收点。布置跨缝测线：选择裂缝明显，且裂缝两侧各有不小于300mm平坦无缺陷的区域，垂直于裂缝布置跨缝测线Lf,以裂缝处为中点，

43、以两个换能器内边缘TOC o 1-5 h z间距（）分别等于100、150、200、250、为300mm布置发射点和接收点。见图M一八一八厅才I二几JJ八、IIJXK、。/y/a HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 5。1/hc注意事项：、/_被测裂缝中不得有积水或泥浆。图5超声波测浅裂缝深度测线尽量不要与混凝土中的主钢筋平行。测点接触面不平或有粉刷层时要进行打磨清除处理。（2）开机用仪器专配的连接电缆分别将发射换能器和接收换能器与主机的发射接口和“接收1”接口相连。打开主机电源，在操作系统界面中双击DJUS05超声仪（即采集系统）图标，进入测试

44、主界面。0590阳6&.旳W銘r图6裂缝测量及输出数据五、资料整理（测区数少于10个的单个构件）（一）回弹资料整理1、回弹值计算（1）计算测区平均回弹值表1测试结果测次12345678数值3542395046424438测次910111213141516数值4037424439334344从测区16个回弹值中，剔除3个最大值和3个最小值，然后将余下的10个回弹值按下列公式计算：丈0RR=一=42+39+42+38+40+42+44+39+43+44=往冷(5m10101)式中：Rm测区平均回弹值，计算至0.1勺一第i个测点的回弹值。注：当回弹仪测试位置非水平方向时、测试面为浇注方向的顶面或底面

45、时，测得的回弹值应修正。当检测时回弹仪为非水平状态且测试面为非混凝土的浇筑侧面时，应先进行角度修正，再进行浇筑面修正。rdi(2)测区的平均碳化深度值的计算(5-2)式中：d测区的平均碳化深度值(mm),计算至0.5mm;md第i次测量的碳化深度值(mm);in测区的碳化深度值测量次数。2、计算测区混凝土强度换算(1)普通混凝土结构或构件根据第i个测区平均回弹值Rm及平均碳化深度值dm，查由回弹法检测混凝土抗压强度技术规程(JGJ/T23-2011)附录A可得该测区混凝土强度换算值fcU,i。（2）泵送混凝土结构或构件根据第i个测区平均回弹值Rm及平均碳化深度值J，由式（5-3）计算。fc=0

46、.034488Ri-94oo10-(o.oi73dm)=0.034488x41.3i.94oox10o=47.59MPacu,i(5-3)注：测区数为10个及以上时应计算平均值及标准差。3、确定混凝土强度推定值cu,e=47.59MPa(5-5)(5-6)=112.6卩s式中：v测区声速值，（km/）;(5-4)式中：fcU,min构件中最小的测区混凝土强度换算。（二）超声回弹综合法1、计算测区声速测区声速按下列公式计算l/5oov=%=4.44km/s4112.6m-+1+12超声测距，（mm）；t测区平均声时值，（M）；mt、t、t分别为测区中3个测点的声速值，（M）。123注：当在混凝土浇筑顶面或底面测试时，测区声