低應(yīng)變相關(guān)資料

1、低應(yīng)變反射波法低應(yīng)變反射波法(2007051908:42:18)轉(zhuǎn)載一、低應(yīng)變反射波法的基本原理低應(yīng)變反射波法是以一維彈性桿平面應(yīng)力波波動理論為基礎(chǔ)的。將樁身假定為一維彈性桿件（樁長直徑），在樁頂錘擊力作用下，產(chǎn)生一壓縮波，沿樁身向下傳播，當(dāng)樁身存在明顯的波阻抗Z變化界面時，將產(chǎn)生反射和透射波，反射的相位和幅值大小由波阻抗Z變化決定。樁身波阻抗Z由樁的橫截面積A、樁身材料密度ρ等決定:Z=ρCA假設(shè)在基樁中某處存在一個波阻抗變化界面，界

2、面上部波阻抗Z1=ρ1C1A1，上部波阻抗Z2=ρ2C2A2。①當(dāng)Z1=Z2時，表示樁截面均勻，無缺陷。②當(dāng)Z1Z2時，表示在相應(yīng)位置存在截面縮小或砼質(zhì)量較差等缺陷，反射波速度信號與入射波速度信號相位一致。③當(dāng)Z1Z2時，表示在相應(yīng)位置存在擴(kuò)徑，反射波與入射波速度信號相位相反。當(dāng)樁身存在缺陷時，根據(jù)缺陷反射波時刻與樁頂錘擊觸發(fā)時刻的差值△t和樁身傳播速度C來推算缺陷位置Lx:Lx=△tC2二、低應(yīng)變反射波法的幾個建議1、樁頭直接在素混凝

3、土（浮漿）上進(jìn)行測試，結(jié)果無論怎么改變傳感器以及傳感器的安裝，無論怎么改變振源，測試信號都不理想，往往在測試信號的淺層部位存在較嚴(yán)重的反向脈沖。一般情況下，樁頭的處理以露出新鮮含骨料的混凝土面為止，而且要盡量平整、干凈（樁頭不要破碎、不要有雜物、不要有水）；這可以通過隨身攜帶鑿子以鑿平安裝點(diǎn)和錘擊點(diǎn)或委托施工方在測試前幫忙進(jìn)行樁頭處理，這樣有利于傳感器的安裝和力棒的錘擊。2、傳感器傳感器的安裝對現(xiàn)場信號的采集影響較大，理論上傳感器越輕、

4、越貼近樁面、與樁面之間接觸剛度越大，傳遞特性越好，測試信號也越接近樁面的質(zhì)點(diǎn)振動。所有動測均要求如此。對實心樁的測試，傳感器安裝位置宜為距樁心23～34半徑處；對空心樁的測試，錘擊點(diǎn)與傳感器安裝位置宜在同一水平面上，且與樁中心連線形成90夾角，傳感器安裝位置宜為樁壁厚的12處。傳感器的安裝技巧以及耦合劑的選擇對加速度計和高阻尼速度計很重要。安裝之前，應(yīng)找到12塊平整面(不太平整時可用斧頭、鑿子等工具修理或用調(diào)好的石膏填充)；安裝面有灰時

5、，應(yīng)吹盡、揉盡或洗盡以確保安裝時粘接緊密。樁頭不平時，以石膏安裝最好。稠度低的黃油、油性橡皮泥、粘性低的口香糖和泡泡糖、顆粒粗的粘土均不能使用。有一種罐裝橡皮泥彈性太好，用它安裝傳感器往往有寄生振蕩存在，不少人吃過這方面的虧，下列幾種耦合劑值得選用：①牙膏：干凈方便、快速實用；②黑色黃油（或粘性好的黃油）或凡士林：粘性好的黃油經(jīng)濟(jì)實用，但太臟，夏天效果亦不甚理想；凡士林經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)，進(jìn)一步使傳感器的可測范圍變窄，那么怎樣判斷傳感器的優(yōu)劣呢？

6、利用牙膏、石膏、黃油、橡皮泥等粘接劑將不含錐形桿的速度計緊緊地粘貼在被正確清理干凈，滿足測試要求的樁頭上或用沖擊電錘打孔，將有錐形桿的速度計牢牢地插入孔中，確保安裝方法正確后，利用小鐵錘直接敲擊砼表面，儀器的模擬濾波檔置2.5kHz以上。對被測信號進(jìn)行譜分析，如果此樁兩米內(nèi)沒有毛病，其幅值譜最高峰（一般為傳感器的安裝諧振峰）頻率大于1200Hz，此傳感器即可滿足測試要求。頻率越高在以后的測試過程中淺部測試效果將越好；分析幅值譜的低頻部分

7、(固有頻率以下)還可判斷出低頻特性的好壞。換用低頻錘，如力棒、尼龍錘(樁頭再墊層橡皮更好)或鐵錘＋汽車外胎墊測試，如無振蕩或振蕩很小，這類傳感器將更好。如果傳感器的諧振峰僅幾百赫茲，用低頻錘時又不能消振，那么這種傳感器是滿足不了測試要求的。需要指出的是，這種測試方法與樁頭強(qiáng)度、砼齡期、淺部缺陷以及安裝緊湊程度很有關(guān)系，以預(yù)制樁樁頭測試效果最好，而如果在素混凝土上測試，效果將最差，最不能說明問題。速度計是自生電動勢型的，雖然價格低廉，但也

8、應(yīng)注意保護(hù)，一般的保護(hù)方法是將其輸出端短路或兩個傳感器對接。開路貯放將減少傳感器壽命，是不合適的。測樁界較流行的速度計：靈敏度大約為280mVcms，固有頻率：10~28Hz，阻尼系數(shù)ξ=0.6~1.0。如果判斷速度計測試效果的好壞？從傳感器頻響，特別是安裝后的頻響特性來考慮，速度計用于測樁是應(yīng)當(dāng)慎重的，因此從某種意義上講，提高速度計的安裝剛度，降低安裝質(zhì)量從而整體提高安裝諧振頻率，延拓其測試帶寬是速度計測樁的關(guān)鍵，或者說安裝諧振頻率的

9、大小是用于判斷速度計測試效果好壞的主要指標(biāo)。使用鐵錘敲擊，如果速度計的諧振頻率低于1200Hz，便不合要求，高于1500Hz非常理想。除使用的速度傳感器有問題外，諧振頻率低的原因均與樁頭處理及安裝技巧有關(guān)。進(jìn)一步用低頻錘測試（過低頻率不好），如無振蕩，那么本次測試的效果無論是有振蕩的信號（主頻大于1200Hz），還是沒振蕩的信號都滿足要求，前者經(jīng)數(shù)字濾波處理會得到與后者完全相同的效果。在判斷諧振效果的同時，還應(yīng)判斷信號中有無50Hz干擾

10、，對信號進(jìn)行譜分析，觀察50Hz左右是否有共振峰存在，如有應(yīng)予以排除，否則測試效果較差，不利于分析。什么時候需要用加速度計復(fù)測？筆者建議大家長期用加速度計測樁，本條目專就喜歡用速度計的人士而言。測試40米以下部位缺陷或樁底反射時需要用加速度計，因為速度計在低頻段幅頻特性和相頻特性均較差。分析速度計測試信號的幅值譜，當(dāng)感覺到800Hz以上的頻率成份不好解釋或不正常時，一般往往意味著存在淺部缺陷，需要用加速度計復(fù)測驗證。如若要進(jìn)行低應(yīng)變曲線