工程结构检测总结

1、绪论工程结构检测的任务：通过检测或观测仪器及设备，依据有关的检测技术规程和标准， 有计划地采用相应的手段，对结构工程或构件在某种荷载或其他因素作用下的工作性能 进行观测和测量。工程结构检测的目的：依据实测结果和相关鉴定标准，对工程结构或构件的承载力、安 全储备以及刚度、抗裂性能等做出正确的评估及评价；或者是为检验一些工程结构的新 材料、新体系、新工艺的各项性能及技术指标是否符合相关标准提供可靠的、科学的评 定依据。工程结构检测可按受荷类别和检测目的两大类来分类。*受荷类别分类：静载检测、动载检测*检测目的分类：鉴定性检测、科研型检测第一章静载加载及设备静载作用：使被作用对象不引起加速度或加速度

2、可以忽略不计的作用。间接作用：引起其他结构附加变形和约束变形的作用*在选择加载方式和加载设备时应满足的基本条件5重力加载法分为直接加载法和杠杆加载法（荷载小，单梁式，组合式杠杆.荷载大，桁 架式加载）杠杆加载的优点，受到荷载量的限制少，实际所用料质量比所加的荷载值小，节省材料； 杠杆制作方便，荷载值稳定不变.重力加载法特点设备简单，取材方便，荷载稳定，适合持久性荷载检测；但只能施加 竖向荷载运输堆放困难，加载过程不便，达到极限荷载时不能自动卸载。液压加载法是使油缸液面升高，推动液压加载器对结构施加作用力的一种方法。单向液压千斤顶检测同步液压加载，双向液压千斤顶施加低周反复荷载。液压加载的特点可

3、是施加各个方向的荷载，加载量大，易于控制，可与计算机联机实 现自动控制，实现多点同步加载，易于卸载；对油路等的控制要求严格，控制系统要良 好的精度。气压加载：正压加载，负压加载.分配梁是将集中荷载转化为多点分荷载的装置。分配梁的要求应为单跨简支形式（保证加载点荷载值明确），刚度足够大、重量尽量 轻（不变形），配置不宜超过两层（保证稳定性）。第二章静载检测仪器*检测仪器分为两大类：一种是通过某种机械装置，将人们感受不到或难以精确感受到 物理量进行放大，转化成人们可以眼见的物理量；二是将需测得的物理量转化为仪器能 接受的另一个物理量，再通过仪器的标定，将这个物理量还原为所要测得的物理量.*检测仪器

4、的性能指标1）量程：最大至最小的测量范围。2）刻度值：所能指出的最 小测量值。3）精度：指示值与被测值的符合程度。4）分辨率：指示值发生变化的最小 输入值。5）灵敏度：输出值（指示值）与输入值（被测量值）之比。6）滞后。指在恒 定的环境条件下，检测仪器在整个测量范围内，从起始值到最大值来回输出中的最大偏 差值或该值与最大量程的百分比7）稳定性应变：单位长度范围内的伸长或收缩量。电阻应变片有敏感栅、引线、覆盖层、基底组成。电阻的每单位变化与应变呈线性关系。电阻应变片的组要指标：1）标距：敏感栅的有效长度。2）电阻值。3）灵敏系数KH型栅短：减少横向效应，覆盖层为纸基，具有价格低，易粘贴，耐疲劳性

5、差应变片的粘贴过程：选片、测点表面处理、粘贴应变片、固化处理、导线连接、绝缘检 查、防潮处理。桥臂特性：两相邻桥臂应变量具有相减性；两相对桥臂应变量具有相加性。半桥测量电阻应变仪惠思登电路的下半部分的两个电阻为仪器内部的电阻。做温度补偿的原因消除温度引起的附加力影响应变式传感器有：应变式荷载传感器和应变式位移传感器。应变式荷载传感器多采用全桥方式，应变与荷载传感器所受力N成正比。荷载等级及所 能承受的极限荷载。等级小的传感器材质刚性小，灵敏度高。应变式位移传感器多采用全桥方式，应变与测杆位移成正比。百分表刻度值为0.01mm，一圈为1mm。（短针最小刻度为1mm，全量程为10mm）千分表刻度值

6、为0.001mm，半圈为0.1mm。（短针最小刻度为0.2mm，全量程为1mm）千分表和百分表的使用注意事项1）使用前大小指针匹配，指零，大针可旋动外壳指零。2）固定支座要有一定刚度，不能晃动，要有一定重度。3）接触测点表面要平整。4）张线位移计修修正测量值。第三章静载检测静载检测是指结构或构件在静力荷载作用下，通过专用仪器设备测得结构或构件的各种 变形、内力变化及承载能力。静载检测过程：计划于准备阶段、加载与观测阶段、分析与评定阶段。静载检测前的准备工作：（对构件的选择，设备的准备及调试，固定设备，安装设备）， 安装被测构件，荷载设计，测点布置。被测件的安装就位：正位、卧位（自重大跨度大构件

7、）、反位（为了便于观察梁底）、原 为（针对已建构件）检测正常使用短期荷载检测值（结构在正常工作状态下应能承受的荷载）、荷载长期效应组 合值（针对可变荷载在长期使用期内），短期承载力检测值（结构最大能承受的短期荷 载检测值）加载图示是检测荷载在被测构件上的分布形式。等效荷载：1）使试件产生的内力图与计算简图相近；2）使试件控制截面的内力值相等检测加载程序分为：预载阶段，标准荷载（正常使用荷载）阶段，破坏荷载阶段预载的作用保证试件各部分接触良好，荷载与变形趋于稳定；检验试验装置与仪器仪 表是否安全可靠；对实验人员演习。荷载制度包括：加载卸载程序，加载卸载的大小测点布置原则在满足检测目的前提下，数量

8、不宜过多，是工作突出；测点要具有代表 性，便于分析计算；应布置一定数量的校核点，确保可靠性。*位移测点布置（单向板超过0.6m沿跨度方向双排布置，双向受力构件挠度测点沿2个 方向布置），*应变测点布置（主应力方向已知，如测定中和轴不少于5个。主应力方向 未知，沿3个不同方向布置应变花测点），转角测点布置应变观测、位移观测、裂缝观测。*破坏特征检测曲线：荷载变形曲线、荷载应变曲线、截面应变图、裂缝开展分布图检测挠度计算：支座沉降影响修正、自重影响修正、等效荷载图示修正、徐变影响修正性能评定：承载力评定、挠度评定、*抗裂性能评定（一级二级三级构件的区别）第四章抗震静载检测抗震鉴定方法分为两级：第一

9、级鉴定（以宏观控制和构造鉴定为主进行综合评价）；第 二级（以抗震验算为主结合构造影响进行综合评定）抗震检测目的是为了协助确定结构的抗震能力，为现有建筑的抗震鉴定和抗震加固提供 依据。抗震检测方法 伪静力检测（周期性加载）、拟动力检测（非周期性）、地震模拟震动台 检测模拟实验：一般包括模型设计、模型制作、模型测试、模型分析。其中设计最重要。模型试验理论：以相似原理和量纲分析为基础确定。模型设计中必须遵守以相似准则为 目标。用于抗震静载检测的模型的相似量：物理条件相似、几何条件相似、荷载条件相似、边 界条件相似伪静力检测：采用一定的荷载控制或变形控制对被测件进行低调反复加载，使被测件从 弹性阶段直

10、到破坏的一种检测。拟动力检测：计算机加载器联机试验，它将计算机的计算和控制与结构实验有机地结合 在一起，即由给定的地震加速度曲线通过计算机进行非线性的动力分析，将计算机所得 的位移作为输入数据控制加载器对结构进行加载，从而能在静力实验台上实现实时模拟 地震反应的一种检测方法。伪静力检测法优点设备简单，检测费用低，经济实用；能获得抗震性能的各种信息； 适用范围广。缺点：不能模拟结构在实际地震作用下的反应。传感器设置的原则：把握关键内容，设计合理的测点数量，提高测量精度，做完检测的 全过程。加载制度：1）单向反复加载（规则）：位移控制加载，力控制加载，力位移混合控制加 载。2）双向反复加载制度拟动

11、力检测与伪静力检测的本质区别：伪静力检测的每一步加载目标是已知的，拟动力 的每一步加载目标是由上一步的测量和计算结果通过建立递推公式得到的。拟动力的优点经济方便，利于观察与研究，具有真实模拟地震作用的功能。*拟动力的工作流程*激振设备和测振仪器的性能指标频率范围、动态线性范围、相位差、抗干扰能力、 灵敏度。此外还要求体积尽量小，重量尽量轻。第六章动载检测动载检测包括三个方面动荷载特性的测定；结构自振特性的测定；结构在动荷载作用 下的动力反应的测定。动荷载是随时间变化的荷载，如冲击荷载，随机荷载。静荷载只是荷载随时间变化得十 分缓慢以至于它所产生的动力影响微乎其微的一种特殊形式。动荷载特性包括荷

12、载作用力的大小、方向、频率及其作用规律等动荷载特性的测定方法：直接法，比较法结构自振特性主要参数：自振频率（或周期）、阻尼（或阻尼比）、振型。自振特性取决于结构的质量、刚度、仅与自身材料有关，与外荷载无关。自由振动法即是借助于外荷载使结构产生初位移（或初速度），使结构由于弹性而自由 振动起来，由此记录振动波形，从而获得自振特性的方法。自由振动法分为：突然卸载法（初位移法）、突然加载法（初速度法）突然加载法又称为初速度法，是对被测结构或构件产生一种冲击力，使得结构或构架获得一初速度而自由振动起来。分为垂直加载和水平加载。共振法即是利用激振设备，对被测结构物施加一简谐荷载使结构产生一恒定的强迫简谐

13、 振动，借组共振原理来得到结构自振特性的方法。脉动法是借助于被测结构物周围的不规则微弱干扰（如地面脉动、空气流动等）所产生 的微弱振动作为激励来测定结构物自振特性的方法。在观测实物波形时，一定要出现“拍振”的波形。拍振是实测到的波形的频率即与被测 结构物的自振频率相当。结构振动变位图测定：在结构上设置多个测点，一般设置在结构的控制截面上或生产工 艺上有特殊要求的地方。各测点同时记录其振动幅值。根据位移的正负方向、大小，按 一定比例绘出振动波形图。振动变位图与振型的区别：前者是结构在荷载作用下的变形曲线；后者是结构自由振动 下的振动形状。结构动力系数：Kd=yd/yj yd一吊车梁、桥梁的跨中动

14、挠度；yj一吊车梁、桥梁和跨中静 挠度。对于桥梁结构，常将动力系数称为冲击系数，其值为kd-1合成波形的谐量分析法：把叠加在一起的合成波形分解成几个单一的简谐分量的方法。几种典型合成波形的谐量分析1）两个频率相差较大（相差两倍以上）的波形合成，特点是上下包络线形状相同，上下包络线间距的宽度位移值恒定。对其作包络线，其包络线即为低频分量，幅值为A1；包络线的波形即为高频分量，幅值为A2。2）两个频率较接近的合成波形，其波形的特征为“拍振”。特点为：包络线峰与峰之间的距离代表的时间即是“拍振”的周期；“拍振”的频率是两个谐量频率之差；上下包络线的最大宽度是两谐量振幅和的两倍；上下包络线的最小宽度是

15、两谐量振幅差的两倍；在“拍”的一个周期内波峰的个数等于该“拍振”振幅较大的那个谐量波峰的个数，即f1=N/Tp （N为Tp内的波峰个数）；若腹 腰，则频率较低的那个谐量的幅值较大；反之，腹腰，则频率较高的那个谐量的幅值较大。17.*阻尼比：被测结构阻尼系数与临界阻尼系数之比。第七章无损检测工程结构无损检测技术是以被测结构或构件不被物理破坏而测得与所使用材料有关的 各种物理量，并以此推定结构或构件强度及其内部是否有缺陷的一种测试技术。主要用于：1评定结构或构件的质量，特别是评定新建的工程结构混凝土施工质量。2已建工程结构的承载力、耐久性3加强施工管理、管理进度等。回弹法原理：通过测得混凝土表面的强度间接推定混凝土强度值，即采用表征混凝土表 面硬度的回弹值与混凝土强度的关系曲线来推定混凝土强度的大小。测强曲线可分为：统一曲线，地区曲线，专用曲线。检测方法：首先确定抽检构件的数量，其次确定和布置每个构件上的测区数量和测区分 布位置，且在测区内弹击测点。批量抽检，抽检的数量不得少于总数的30%，且不得少于10件。测区：每一试样的测试区域。测区要求：测区表面应清洁、平整、干燥，不应有疏松层、