高应变法检测ppt课件.ppt

高应变法检测一、高应变法的检测原理
二、适用范围与限制条件
三、现场检测工作
四、分析信号的选择与判定
五、高应变法的波形判读
六、问题探讨

一、高应变法的检测原理2、桩的基本假定
在以下假定的条件下，将桩在冲击荷载作用下的运动简化为一维的线性波动力学问题。
⑴假定桩身材料是均匀的和各向同性的，并且服从虎克定律。
⑵假定桩是线弹性杆件。
振动位移相当微小，对动力激发的反应总是线弹性的，所有的输入和输出都可以进行简单的叠加。
⑶假定桩是一维杆件。
桩身每个截面上的应力应变都是均匀的，可以用它的平均应力应变来加以描述而不必研究其在桩身截面上的分布。
⑷假定纵波的波长比杆的横截面尺寸大得多，横向位移对纵向运动的效应可以忽略不计。
⑸假定破坏只发生在桩土界面
可以只把桩身取作隔离体来进行波动计算，桩周土的影响都以作用于桩侧和桩端的力来参与计算。如果破坏发生在桩周土的土体内部，则把部分土体看作是桩身上的附加质量。3、应力波的作用规律及其基本描述
当应力波沿着一根弹性杆件传播时，在杆件上可以同时从两个不同的角度观察到它的作用：一是杆件的每个截面都将产生轴向运动，产生相应的速度V(x,t)；二是每个截面都将受某个轴向力F（x.t）的作用产生相应的应变ε(x,t)。将F（x.t）、V(x,t)放在一起，构成F-V图。
F(t)=A•E•ε(t)
ZV(t)=A•E/c•∮a(t)dtZ=A•E/c
对于同一个应力波，可以分别从受力和运动两个方面进行分析。从受力方面来看，应力波有受压和受拉之分；从运动方面来看，又有产生向下运动和向上运动之分。由于应力波在其沿着桩身的传播过程中将产生错综复杂的透射和反射，把在桩身中运行的各种应力波划分为下行波和上行波两大类。Wd(t)=[F(t)+ZV(t)]/2
Wu(t)=[F(t)-ZV(t)]/2
在下行波的作用下，正的作用力（压力）将产生正向（向下）运动，而负的作用力（拉力）则产生负向（向上）的运动，因此,下行波所产生的力和速度和符号永远保持一致。上行波则正好相反，上行的压力波（其力的符号为正）将使桩身产生负向的运动。而上行的拉力波（力的符号为负）则产生正向的运动，上行波所产生的力和速度的符号永远相反。
在这样的表达体系中，得到下列重要的推论：
①在F-v图中,凡是下行波都将使两条曲线同向平移，原有距离保持不变；凡是上行波则都将使两者反向平移，互相靠拢或互相分离。
②在F-v图中，如果只有下行波作用。F(t)曲线和Z.v(t)曲线将永远保持持重合。
③在F-v图中，F(t)曲线和Z.v(t)曲线的相对移动直接反映了上行波的作用。4、桩身阻抗变化在F-V图上的反映
在高应变试验中，桩身阻抗变化在F-v图上表现规律可以归纳为以下几点：
⑴阻抗减少将产生上行的拉力波，在到达检测截面时，将引起力值的减小和速度值的增大，即力（F）曲线下移而速度（V）曲线上移。
⑵阻抗增大将产生上行的压力波在到达检测截面时，将引起力值的增大和速度值的减小，即力（F）曲线上移而速度（V）曲线下移。
⑶变阻抗截面所在深度可以由反射信号到达检测截面的时间和桩体平均波速计算。5、土阻力产生的应力波在F-V图上的反映
在高应变试验中，有关土阻力应力波的重要推论有以下几点：
⑴在锤击力的作用下，桩身运动将激发土阻力而使桩身受到外加的阻力波作用。
⑵土阻力信号由检测截面的传感器接收，使得实测曲线包含了试验时实际激发的土阻力信息。
⑶作用于深度为x处的土阻力所产生的上行波将在2x/c时刻到达检测截面。因此，在实测曲线上沿着时间轴将可以在2L/c之前看到分层累加的的土阻力信息。
⑷土阻力的作用将表现为实测力曲线的上升和实测速度曲线的下降，两者的分离幅度下好等于所受的土阻力。

上述这些推论，就是高应变动力试桩法的理论基础，当然，在实测曲线上，土阻力信息是和桩身变阻抗信息重叠在一起的，必须加以区分，如果桩身在锤击后期产生向上的反弹运动，土阻力也将反向加到桩身上而在其作用截面以上的桩身内产生上行的拉力波。与此同时，为了使这种方法能够实际应用，还必须考虑到动力试验时激发的土阻力和静载荷试验时的静态土阻力的异同，以便从动力试验结果正确推断静载荷试验的结果。传感器安装1975二、适用范围与限制条件⑶用于监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。
高应变法检测技术是从打入式预制桩发展起来的，试打桩的打桩监控属于其特有的功能，它能监测预制桩打入时的桩身应力、锤击能量的传递、桩身完整性的变化，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据，是静载试验无法做到的。
2、限制条件
⑴进行灌注桩的单桩竖向抗压承载力检测时，应具有现场实测经验和本地区相近条件下的可靠对比验证资料。
高应变法检测单桩承载力属于半直接法，它是通过应力波直接测量得到打桩时