反射波法低应测.pptVIP

反射波法低应变检测;第 一 篇概 述; 桩的动测技术与传统的静载荷试桩相比，具有检测速度快、费用低、设备轻便等优点。 低应变检测主要用于检测混凝土桩的桩身完整性，是一项综合定性分析的检测技术。 桩基动测技术可分为低应变和高应变两类。 ;低应变动测方法主要有 反射波法、 机械阻抗法（瞬态阻抗法和稳态阻抗法）、 水电效应法、 动力参数法、 共振法、 球击法。 前三种方法用于检测桩身完整性，反射波法、机械阻抗法列入了《建筑基桩检测技术规范》 水电效应法在激振和分析方法上较有特色。 后五种方法可用于检测单桩承载力（因激振能量较小，故而得到的是单桩容许承载力，而不是极限承载力） ;按激振方式分类： ;按分析方法分类： ;第 二 篇波的基本知识;桩的各种动力测试技术的理论基础包括： 1、 将桩作为土中杆件的振动理论； 2、 动力作用在桩内作为应力波传递的 波动理论 ;1、波的种类 波的种类是根据介质质点的振动方向和波动传播方向的关系来区分的，它分为纵波、横波、表面波等。;1.1纵波 弹性介质当受到交替变化的拉应力和压应力作用时，就相应地产生交替变化的伸长和压缩形变，质点产生疏密相间的纵向振动，振动又作用于相邻的质点而在介质中传播。此时介质质点的振动方向和波动的传播方向相同，这种波称为“纵波”，如下图所示。;1.2横波 固体介质除具有体积弹性外，还具有剪切弹性。固体介质当受到交变的剪切力作用时，将会相应地发生交变的剪切形变，介质质点产生具有波峰和波谷的横向振动，振动又作用于相邻的质点而在介质中传播。此时介质质点的振动方向和波动的传播方向垂直；这种波称为“横波”，又称切变波，如下图所示。 ;1.3表面波（瑞利波） 固体介质表面受到交替变化的表面张力，使介质表面的质点发生相应的纵向振动和横向振动，结果使质点作这两种振动的合成振动，即绕其平衡位置作椭圆振动，椭圆振动又作用于相邻的质点而在介质表面传播，这种波称为表面波。 下图为表面波传播示意图。图中示出了瞬时的质点位移状态，右侧的椭圆表示质点振动的轨迹。由图可知，它在固体表面（XZ平面）沿X方向传播。质点在XY平面内作椭圆振动。;2、弹性波在杆内的传播 （引入几个公式： 广义波阻抗： 胡克定律：;（1）弹性波在杆的固定端和自由端的反射 当杆中传播的应力波到达杆的另一端时将发生波的 反射，其情况视边界条件而异，边界条件对于入射波来 说，是在入射波波阵面后方的一个新扰动，这一扰动的 传播就是反射波，反射波的具体情况应根据入射波与反 射波合起来的总效果符合所给定的边界条件而定，对于 弹性波来说，入射波与反射波的总效果可按叠加原理来 确定。 两弹性波相互作用后杆中质点速度V3和应力σ3分别为 V3 = V1 + V2 σ3=σ1+σ2 a、如有V2=－V1，则V3=0，σ3=2*σ1，即两波相遇界而处质点速 度为零而应力加倍，这相当于法向入射弹性波在固定端（刚壁） 的反射。 b、如有V2 =V1，则有V3 = 2V1，σ3 = 0，即两波相遇界而处应力 为零而质点速度加倍，这相当于法向入射弹性波在自由端（自由 表面）的反射。 ;（2）弹性波在变截面杆中的反射和透射 在变截面（A有变化而ρC相同）杆中，当应力波通过截面积发生突然变化的界面时将发生反射和透射，用下标I、R、T分别表示入射、反射和透射。界面两侧总作用力相等和速度相等，于是有 AI（σI +σR）=A2σT VI+VR =VT 由波阵面处动量守恒条件可得： ; 由此联立求解可得 当界面两侧（ρC）相同，仅由于截面积的变化引起 弹性波的反射和透射的情况下，n =A1/A2，由于n总为 正值，则T必为正，所以透射波和入射波总是正号；F的 正负则视A1和A2相对大小而异；当应力波由小截面传