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(dòng)理論為基礎(chǔ)的。將樁身假定為一維彈性桿件（樁長(zhǎng)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(shí)，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(gè)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(shí)，表示樁截面均勻，無缺陷。②當(dāng)Z1Z2時(shí)，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(hào)與入射波速度信號(hào)相位一致。③當(dāng)Z1Z2時(shí)，表示在相應(yīng)位置存在擴(kuò)徑，反射波與入射波速度信號(hào)相位相反。當(dāng)樁身存在缺陷時(shí)，根據(jù)缺陷反射波時(shí)刻與樁頂錘擊觸發(fā)時(shí)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(gè)建議1、樁頭直接在素混凝

3、土（浮漿）上進(jìn)行測(cè)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(cè)試信號(hào)都不理想，往往在測(cè)試信號(hào)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(cè)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)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(cè)試信號(hào)也越接近樁面的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)。所有動(dòng)測(cè)均要求如此。對(duì)實(shí)心樁的測(cè)試，傳感器安裝位置宜為距樁心23～34半徑處；對(duì)空心樁的測(cè)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(duì)加速度計(jì)和高阻尼速度計(jì)很重要。安裝之前，應(yīng)找到12塊平整面(不太平整時(shí)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(shí)

5、，應(yīng)吹盡、揉盡或洗盡以確保安裝時(shí)粘接緊密。樁頭不平時(shí)，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(shí)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(shí)用，但太臟，夏天效果亦不甚理想；凡士林經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步使傳感器的可測(cè)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(jì)緊緊地粘貼在被正確清理干凈，滿足測(cè)試要求的樁頭上或用沖擊電錘打孔，將有錐形桿的速度計(jì)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(duì)被測(cè)信號(hào)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(cè)試要求。頻率越高在以后的測(cè)試過程中淺部測(cè)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(cè)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(shí)又不能消振，那么這種傳感器是滿足不了測(cè)試要求的。需要指出的是，這種測(cè)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(cè)試效果最好，而如果在素混凝土上測(cè)試，效果將最差，最不能說明問題。速度計(jì)是自生電動(dòng)勢(shì)型的，雖然價(jià)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(gè)傳感器對(duì)接。開路貯放將減少傳感器壽命，是不合適的。測(cè)樁界較流行的速度計(jì)：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(jì)測(cè)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(jì)用于測(cè)樁是應(yīng)當(dāng)慎重的，因此從某種意義上講，提高速度計(jì)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(cè)試帶寬是速度計(jì)測(cè)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(jì)測(cè)試效果好壞的主要指標(biāo)。使用鐵錘敲擊，如果速度計(jì)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(cè)試（過低頻率不好），如無振蕩，那么本次測(cè)試的效果無論是有振蕩的信號(hào)（主頻大于1200Hz），還是沒振蕩的信號(hào)都滿足要求，前者經(jīng)數(shù)字濾波處理會(huì)得到與后者完全相同的效果。在判斷諧振效果的同時(shí)，還應(yīng)判斷信號(hào)中有無50Hz干擾

10、，對(duì)信號(hào)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(cè)試效果較差，不利于分析。什么時(shí)候需要用加速度計(jì)復(fù)測(cè)？筆者建議大家長(zhǎng)期用加速度計(jì)測(cè)樁，本條目專就喜歡用速度計(jì)的人士而言。測(cè)試40米以下部位缺陷或樁底反射時(shí)需要用加速度計(jì)，因?yàn)樗俣扔?jì)在低頻段幅頻特性和相頻特性均較差。分析速度計(jì)測(cè)試信號(hào)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(shí)，一般往往意味著存在淺部缺陷，需要用加速度計(jì)復(fù)測(cè)驗(yàn)證。如若要進(jìn)行低應(yīng)變曲線