第4章

建筑結(jié)構(gòu)試驗測試技術(shù)

4.1概述4.1.1儀器設(shè)備的分類4.1.2試驗儀器儀表的主要技術(shù)性能指標(biāo)（1）刻度值。（2）量程。（3）靈敏度。（4）分辨率。（5）線性度。（6）穩(wěn)定性。（7）重復(fù)性。（8）頻率響應(yīng)。4.1.3結(jié)構(gòu)試驗對儀器設(shè)備的使用要求4.2電阻應(yīng)變片4.2.1電阻應(yīng)變片的工作原理

圖4.1金屬絲的電阻應(yīng)變原理

1.受力前的金屬絲

2.受力后的金屬絲（4.1）（4.2）（4.3）圖4.2電阻應(yīng)變片構(gòu)造示意圖

1.引出線2.電阻線3.覆蓋層4.基底層4.2.2電阻應(yīng)變片的構(gòu)造電阻應(yīng)變片的主要技術(shù)指標(biāo)如下；（1）電阻值R（Ω）。（2）標(biāo)距l(xiāng)。（3）靈敏系數(shù)K。圖4.3幾種電阻應(yīng)變片

1，2，3，7，9.箔式電阻應(yīng)變片4.半導(dǎo)體應(yīng)變片

5.絲繞式電阻應(yīng)變片6.短接式電阻應(yīng)變片8.焊接電阻應(yīng)變片4.2.3電阻應(yīng)變片的種類和粘貼方法表4.1續(xù)表圖4.4惠斯登電橋的橋路圖4.3應(yīng)變測量4.3.1電阻應(yīng)變儀測量應(yīng)變1.應(yīng)變儀工作原理（4.4）（4.5）（4.6）（4.7）2.橋路組成的類別（1）等臂橋路。（2）1/4電橋橋路。（3）半橋橋路。（4）全橋橋路。3.橋路讀數(shù)值構(gòu)成特點當(dāng)ABCD順時針標(biāo)注當(dāng)ABCD逆時針標(biāo)注（4.8）（4.9）4.溫度補償技術(shù)（1）同一橋路具有相同的溫度效應(yīng)，即（2）外補橋路補償片的荷載效應(yīng)為零，即5.橋路的連接技術(shù)（4.10）表4.2續(xù)表4-2續(xù)圖4.5半橋外補一片多補工作原理橋路示意圖6.一片多補技術(shù)的工作原理圖4.6半橋橋路圖4.7全橋橋路7.應(yīng)變儀半橋與全橋切換技術(shù)的工作原理4.3.2其他方法測量應(yīng)變1.位移方法ε=Δl/l

（4.11）2.光測法4.4傳感器的分類4.4.1傳感器的分類4.4.2傳感器的組成1.機(jī)械式傳感器機(jī)械式傳感器利用機(jī)械原理進(jìn)行工作，主要由以下4部分組成：（1）感受裝置。（2）轉(zhuǎn)換裝置。（3）顯示裝置。（4）附屬裝置。2.電測傳感器電測傳感器主要由以下4部分組成：（1）感受裝置。（2）轉(zhuǎn)換裝置。（3）傳輸裝置。（4）附屬裝置。3.其他傳感器圖4.8幾種測力計及傳感器4.5常用傳感設(shè)備4.5.1測力傳感器圖4.9幾種常用位移傳感器構(gòu)造原理圖

1.測桿2.外殼3.彈簧4.電阻應(yīng)變片

5.電阻絲6.線圈7.電纜4.5.2線位移傳感器圖4.10傾角傳感器示意圖

1.長水準(zhǔn)管2.水準(zhǔn)泡3.讀數(shù)盤4.測微輪5.試件6.圓水準(zhǔn)器7.電阻應(yīng)變片8.質(zhì)量塊4.5.3傾角傳感器圖4.11應(yīng)變片或?qū)щ娖崮び^測裂縫示意圖4.5.4裂縫觀測儀圖4.12測振傳感器力學(xué)原理4.5.5測振傳感器1.測振傳感器工作原理（4.12）（4.13）（4.14）（4.15）（4.16）（4.17）圖4.13幅頻特性曲線圖4.14相頻特性曲線2.傳感器的頻率特性（4.18）圖4.15加速度傳感器的幅頻特性曲線（4.19）（4.20）（4.21）

圖4.16磁電式速度傳感器

1.信號輸出2.線圈3.磁鋼

4.阻尼器5.彈簧片

3.磁電式速度傳感器圖4.17擺式傳感器1.彈簧2.信號輸出3.線圈4.磁鋼5.外殼（4.22）圖4.18加速度傳感器原理

1.外殼2.硬彈簧

3.質(zhì)量塊4.壓電晶體4.壓電式加速度傳感器（1）靈敏度。（2）安裝諧振頻率。（3）頻率響應(yīng)。（4）橫向靈敏度比。（5）幅值范圍。圖4.19X-Y

記錄儀工作原理

1.傳感器2.橋盒3.應(yīng)變儀4.電源

5.繪圖筆6.大車7.小車8.記錄儀4.6試驗記錄方法4.6.1概況4.6.2X-Y記錄儀圖4.20光線示波器的工作原理

1.張絲2.線圈3.磁場4.鏡片5.光源

6.輸入線7.記錄線8.頻閃燈4.6.3光線示波器圖4.21直接記錄式磁帶記錄儀原理圖4.6.4磁帶記錄儀4.6.5數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成圖4.22組合式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成圖4.23數(shù)據(jù)流通過程2.數(shù)據(jù)采集過程analogsignals模擬信號數(shù)字信號digitalsignals圖4.24回彈原理示意圖4.7建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)場測試技術(shù)4.7.1混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測試驗1.回彈法檢測混凝土強(qiáng)度（1）回彈法的基本原理。（2）回彈值與強(qiáng)度值的關(guān)系。直線方程冪函數(shù)方程拋物線方程二元方程（3）測試方法。（4）數(shù)據(jù)處理。圖4.25混凝土超聲波檢測系統(tǒng)2.超聲脈沖法檢測混凝土強(qiáng)度指數(shù)函數(shù)方程冪函數(shù)方程拋物線方程測區(qū)聲波傳播速度，其中，3.超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度平面型方程曲面型方程4.鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度表4.3芯樣試件混凝土強(qiáng)度的換算系數(shù)5.拔出法檢測混凝土強(qiáng)度6.超聲法檢測混凝土缺陷（1）混凝土裂縫檢測。圖4.26平測法檢測裂縫深度圖4.27斜測法檢測裂縫深度

圖4.28鉆孔檢測裂縫深度圖4.29裂縫d-A坐標(biāo)圖4.30混凝土缺陷對測圖4.31混凝土缺陷檢測鉆孔法

測點布置（2）混凝土內(nèi)部空洞缺陷的檢測。

圖4.32混凝土內(nèi)部空洞尺寸估算圖4.33平測法檢測混凝土表層損傷厚度圖4.34混凝土表層損傷“時-距”圖（3）混凝土表層損傷的檢測。圖4.35鋼筋影響感應(yīng)電流示意圖7.混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋位置和鋼筋銹蝕的檢測（1）鋼筋位置的檢測。圖4.36鋼筋銹蝕測試儀原理圖

1.毫伏表2.銅棒電極3.硫酸銅飽和溶液

4.多孔接頭5.鋼筋（2）鋼筋銹蝕的檢測。表4.4鋼筋銹蝕狀況的判別標(biāo)準(zhǔn)8.沖擊回波法檢測混凝土內(nèi)部缺陷及厚度長期以來，人們一直尋求以聲波反射（回波）的方法來探測混凝土內(nèi)部缺陷。這種方法有以下優(yōu)點：（1）可單面測試，擴(kuò)大應(yīng)用范圍；（2）可獲得缺陷明確的反射信號，直觀，測一點即可判斷一點；（3）勿需丈量測距，測試方便；（4）可以很方便的測量結(jié)構(gòu)厚度。9.雷達(dá)法檢測技術(shù)雷達(dá)波檢測具有如下的技術(shù)特點：（1）對混凝土有較強(qiáng)的穿透能力，可測較大深度。（2）可實現(xiàn)非接觸探測，可作實時檢測，探測速度快。（3）以減小波長和增大頻率寬度，實現(xiàn)高分辨率的探測。（4）微波有極化特性，可確定缺陷的形狀和取向。4.7.2鋼管混凝土質(zhì)量檢測4.7.3紅外成像無損檢測技術(shù)4.7.4鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測（1）鋼材強(qiáng)度測定（2）超聲法檢測鋼材和焊縫缺陷圖4.37脈沖反射法探傷示意圖圖4.38斜向探頭測缺陷位置4.7.5砌體結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測（1）磚砌體強(qiáng)度的間接測定法1）沖擊法。單位功的表面積增量與試樣強(qiáng)度之間的關(guān)系為2）回彈法。3）推出法。4）筒壓法。5）砂漿片剪切法。6）點