结构实验指导书 - 图文

较）、动挠度、动力系数、动应变；各种不同激励方法下梁及电动葫芦（加载重物）的固有频率，并作比较和分析。

六、报告要求

1．实验目的； 2．绘出实验装置简图； 3．原始记录信号； 4．试验资料整理及结果。

附：

1．试验装置简图

WCY-20钢梁电动葫芦应变片重物吊篮

移动荷载作用下位移计及应变片示意图 附图4-1 实验装置简图 2．试验步骤参考

1．将应变片按半桥接法接入DH5937动态电阻应变仪的电桥盒。将应变仪与计算机连接。 2．将应变式位移计按半桥接法接入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（见附录二）。 4．启动电动葫芦（挂50kg砝码），记录移动荷载作用下的振动曲线以计算梁及电动葫芦（挂50kg

砝码）系统的动力系数。

5．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。

3．试验资料整理

1．根据移动荷载作用下的振动曲线计算梁及电动葫芦（挂50kg砝码）系统的动力系数。 2．根据实测的自由振动曲线计算梁及电动葫芦或梁及电动葫芦（挂50kg砝码）组成的系统的一阶固有频率、阻尼系数及临界阻尼比。

3．比较不同激励方法下梁及电动葫芦（加载重物）的固有频率是否有差异，并作分析。 4．将实验结果与计算值比较进行和分析（选作）。

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实验五 钢筋混凝土结构无损检测

一、实验目的

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：L×b×h=1500mm×500mm×500mm；粗骨料：卵石；泵送混凝土强度等级：C25。

2．实验仪器设备

（1）DJUS-05非金属超声波仪； （2）DJHT225W-09回弹仪； （3）DJGW-2A钢筋位置测定仪； （4）冲击钻 （5）游标卡尺 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

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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 （1）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。

（2）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(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。

四、试验依据

1．《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-2011） 2．《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》（CECS 02:2005） 3．《超声法检测混凝土缺陷技术规程》（CECS 21:2000） 4．《混凝土中钢筋检测技术规程》（JGJ/T152-2008）

五、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的侧面，两侧对称布置，均匀分布，尺寸为200mm×200mm。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），测点在测区范围内宜均匀

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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

①将回弹仪的弹击杆水平方向顶住混凝土的表面，轻压仪器，使按钮松开，弹击杆徐徐伸出，并使挂钩挂上弹击锤。

②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，测读至1。 ③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。 ④每一测区记取16个回弹值。

⑤用冲击钻钻取直径约15mm的孔洞，深度大于混凝土的碳化深度，除尽孔洞中的粉未和碎屑（不得用水擦洗）。

⑥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

①混凝土内部钢筋位置检测

②布置测区：清理待测构件的两个对称表面，测区间距及面积、测区的要求同回弹法。布置好各测区的3个超声对测点（见图5-1），收、发探头应在同一轴线。，并量取距离。

? 注意：

每对测点的连线尽量不要与附近的钢筋轴线平行。 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行打磨清除处理，以保证换能器与测试面耦合良好。

（2）回弹测试 （3）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DJUS—05超声仪（即采集系统）图标，进入测试主界面。

（4）设置参数

点击超声法检测混凝土缺陷按钮，显示设置采集参数窗口，根据现场测试条件设置参数。详见附录三。

（5）测试 详见附录三。

（二）检测裂缝深度（浅裂缝）

1．回弹测点 2．超声测点

图5-1 超声回弹综合法测强测点布置图

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