发布时间 : 星期日 文章低应变更新完毕开始阅读23c87298b84ae45c3a358cd2
低应变法
（一）填空题
1、低应变法测试分析的物理量是 加速度其分析方法一般常用时域分析、 频域分析 。 2、低应变法测试中产生的应变量级一般为1×10-5 而高应变法中的一般为 0.1-1.0×10-3,低应变的应变量较声波透射法中的应变量大。
3、低应变法检测时采用的传感器有 加速度 、 速度 ，以 加速度 较好。 4、一般低应变法测试的目的是测试桩的 桩身完整性 ，判断缺陷的位置和程度。 5、低应变法在现场测试灌注桩时锤击点位于___桩中心__传感器用耦合剂安置于桩的2/3R。当为管桩时锤击点位于传感器夹角成900。
6、低应变的传感器主要技术性能指标有 灵敏度、频率响应、幅值线性 。 7、我省砼预制桩的成桩方式一般有 锤击 、静压 、振动 ,常见质量问题有两桩接头处连接不好。
8、力频率成分与冲击脉冲的宽度有关，浅部缺陷用 窄脉冲 ，深部缺陷用 宽脉冲，因为窄脉冲高频丰富，宽脉冲携带能量大 。
9、低应变用加速度传感器的幅频线性段的高限不应小于5kHz,速度传感器不应小于1kHz。
10、低应变钟形力脉冲的宽度为1ms时，其对应的高频截止分量约在2000Hz左右。采样频率应至少为4000Hz
13、 一根弹性杆的一维纵波波速为3000m/s，当频率为3000Hz的正弦波在该杆中传播时，它的波长为 1m 。
14、当采用频域分析时，若信号中的最高频率分量为1000Hz，则采样频率至少应设置为 2000Hz 。
15、 反射波法测桩用压电加速度计（阻尼可忽略不计）的可用频率上限为 5kHz 16、 当桩顶作用于一个正弦激振力时（假设桩材为均匀线弹性），一维应力波理论能适用于桩的前提是A 桩的长度远大于桩径； B. 激振力波长远大于桩径。
17、 对输入的半正弦脉冲，经响应测量传感器接收并输出的波形产生了明显的负向过冲，则说明该传感器 传感器低频响应不足 。
18、已知入射波峰值时刻为t1，桩底反射波到时为t2，则桩长为（t2-t1）c 19、一根置于地面、两端自由的桩，方波入射时桩顶所测的桩底反射波幅VR与入射波幅VI的关系为VR=2VI
20、缺陷位置的频域计算公式为x=c/2Δf.
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23、利用加速度计测得的原始信号是加速度曲线，必须积分成速度 曲线方可分析。 24、当信号出现振荡时，可在时域分析的基础上采用机械滤波 或数字滤波方式消去。 25、反射波法测试系统的高频截止频率不得低于5000Hz。 (二)判断题 （在括号内填入判断结果，对打“√”，错打“×”）
1、低应变法在准确测知波速的前提下才可以得到桩长。 （√） 2、如果无上行波，就无法判断桩身质量。 （√ ） 3、对于长桩，应使用较重的大锤及力进行锤击，才可能得到桩底反射。 （√ ） 4、公式F=ZV在实际中是并不可能成立的。 （× ） 5、在准确得到桩的自振频率及参振土重情况下，低应变还是可以测试承载力的。（× ） 6、利用加速度计检测信号不可能有振荡。 (× ) 7、桩身无缺陷又有明显桩底反射的桩是好桩。 (× ) 8、低应变法仅能测试桩的完整性，除完整性外其它不可能测试。 (√ ) 9、 根据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106，只要测不到桩底反射就不能判为Ⅰ类桩。（ × ）
10、 瞬态激励脉冲的宽度不仅与锤垫材料的软硬程度有关，也与锤重有关。（√ ） 11、 在一维弹性杆中，只要有质点的纵向振动，就会有波的纵向传播。（√ ） 12、 应力波通过桩身缺陷部位会引起质点运动速度幅值的衰减，扩径桩也同样。（√ ） 13、 对于桩身截面渐变后又恢复到原桩径的混凝土灌注桩，根据实测波形进行桩身完整性判定时，可能会出现误判。（√ ）
14、 桩顶测到的扩径处二次反射通常为负向。（× ）
15、 对于压电式加速度传感器，除应考虑其幅频特性外，还要考虑其相频特性。（√ ） 16、若桩的横向尺寸影响不可忽略，瞬态集中力作用于桩顶时，将在桩顶以下某一深度范围内，一维理论的平截面假设不成立，只有减少集中力中的高频成分才能使这一深度缩小。（√ ）
17、当低应变测桩采用磁电式速度传感器时，传感器的幅频特性以及相频特性均与阻尼比有关。（√ ） 18、当存在桩长比施工记录严重偏短时，无法用《建筑基桩检测技术规范》JGJ106判定。（ ×） 19、钢材的应力波速度范围为3100m/s左右，混凝土的应力波速度一般为3300-4100m/s。( ×) 20、速度计的带宽优于加速度计。 （× ） 21、市场上的橡皮泥都可用于传感器安装。 （√） 22、断桩竖向承载力肯定不行。 （× ） 24、振荡信号并非完全不能用于完整性分析。 （× ） 25、桩身无缺陷又有明显桩底反射的桩是好桩。 （× ） 26、波速明显偏高的桩，桩长可能偏短。 （√ ） 27、如果无上行波，就无法判断桩身质量。所以测试的量就是上行波的量（× ） (三)问答题
1、简述低应变法测试的基本假定、原理及成果分析。
(1)基本假定：a.弹性假定：桩身材料为理想弹性体;b.一维平面假定：桩身受力和运动状态是一维的; （2）基本原理：一维弹性波动理论，利用弹性波在桩中传播和反射，根据反射波来判断桩身缺陷。
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（3）分析方法种类：a．时域法b．频域法c．曲线拟合法 2、桩身质点振动速度和应力波波速在本质上有何区别？并说明质点振动速度和应力波速的大致范围。
1）区别：质点振动速度：质点的运动速度，其和锤击力大小、桩的尺寸、桩周土质等有关 应力波波速：应力波的传播速度，其和桩身材质有关 （2）大致范围：质点振动速度：一般为数10-3m/s(mm/s)或数10-2m/s(cm/s) 应力波波速：一般混凝土3000-4200m/s 钢材：5120m/s 3、如何判断缺陷的具体性质？
根据桩型，结合施工工艺、地质情况、施工异常情况及周边环境等综合判定。
4、低应变法测试中你是如何判断曲线优劣的？桩截面渐变的桩呢？无桩底反射的桩你又是如何判断和处理的？
A.1．多次锤击的波形重复性好
2．波形真实反映桩的实际情况，完好桩桩底反射明确； 3．波形光滑，不应含毛刺或震荡波形； 4．波形最终回归基线。
B．截面渐变桩不易判断，截面渐变过程和侧阻力增加的反射波近似，渐变结束处的反射波和入射波同相位。
C．可按本场地同条件下有桩底反射波的其他桩的实测信号判断桩身完整性。
5、利用时域、频域图比较软、中、硬三种锤在实测信号上的区别。
7、低应变测桩时，如果测振传感器安装点与激振点保持一定距离，则测得的一维纵波波速比真实的波速高还是低？如果桩身有较大的截面变化，则测得的波速比真实的高还是低？
第一问：比真实的高，第二问：比真实的低
8、反射波法测试波形中叠加的谐波振荡可能是由哪些原因造成的？
桩身缺陷（或阻抗变化）的多次反射；传感器自振；横向高频干扰；外露主筋的振动。 9、反射波法在桩顶接收到的质点运动速度信号中包含了哪些信息？
初始激励的入射波，桩周土阻力、桩身阻抗变化和桩底反射，横向干扰，传感器自振。 10、设Φ200mm模型桩的桩身一维纵波波速为4000m/s。若距桩顶下2m处桩身存在严重缺陷，低通滤波的截止频率设置在1kHz、2kHz、 3kHz或是更高些好？请说明理由。
设置在3kHz或更高些好。因为当采用高频激励脉冲时，可能被激励出来的纵向振型频率为1kHz，2kHz，3kHz甚至还有更高的。
11、浅部或极浅部严重缺陷桩的波形特征是什么？根据激振条件，说明如何选择测量传感器。
特征为低频（宽幅）大振幅。
传感器应有较好低频响应，另外由于采用高频（窄）脉冲激励，也可能出现应力波在缺陷段的来回反射信号叠加在低频振荡的波形上，因此也要有足够高的高频响应能力。 12、如何判定桩身缺陷的性质（混凝土缩颈、夹泥、松散、裂隙等）？
根据桩型，结合施工工艺、地质条件、桩施工记录、基槽（基坑）开挖及其他周边环境影响等综合判断。
13、一根长度L=20m的等阻抗自由弹性杆，一维纵波波速c=4000m/s。t=0时刻在杆一端施加一宽度为1ms的矩形脉冲，其幅值为V0。问在距杆的两端1.1m、2.2m和3.3m
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处出现的质点运动速度最大值各是多少？
1.1m处为2V0；2.2m和3.3m处均为V0。
14．一根一端自由、另一端固定的等截面匀质杆，长度为L，一维纵波波速为c，截面阻抗为Z。t=0时刻在自由端施加一宽度为τ、幅值为V0的压力脉冲，若c·τ< L3L2L5L3L7Lt?,,,,,时的杆截面的力F和质点运动速度V各是多少？ c2cc2cc2cL3Lt?时，F=2ZV0，V=0；t?时，F=ZV0，V=－V0； c2c2L5Lt?时，F=0，V=－2V0；t?时，F=－ZV0，V=－V0； c2c3L7Lt?时，F=－2ZV0，V=0；t?时，F=－ZV0，V=V0。 c2c14、试结合反射波法的基本假设，讨论该方法的局限性及适用范围 弹性假定：桩身材料为理想弹性体，砼桩桩身材料在受外力作用是，可能会有一部分发生塑性变形，桩身强度太低不能有反射法检测；一维平面假定：桩身受力和运动状态是一维的，一般认为L/D≥5一维假定成立，桩短或桩径较大时，波形比较难以判别。对异型桩和渐变桩采用低应变检测得出符合实际情况的结果比较困难。 15、以生活常识为例，描述反射波法缺陷位置的计算公式及缺陷程度与波幅的关系（直接利用x-t图求解和描述亦可）。 x=c/2Δf或x=cΔt /2000 16、如何防止、分析和处理信号中的高频干扰？ 17、如何防止、分析和处理信号中的低频干扰？ 以上两题：高低频的干扰可用机械和数字滤波处理，采集时改变锤和垫选用合适的脉冲。 18、扼要讨论激振锤的选择及不同锤的使用背景。 大锤：大直径桩或长桩；小锤：小桩或桩浅部有缺陷的。 19、为什么加速度计的使用效果优于速度计？ 动测试时，测量系统的有限高频响应不足而引起的波形畸变是第一位的重要。而速度计质量大，安装谐振频率很低，要降低安装谐振频率的办法是加大阻尼、减少质量块的质量或弹簧钢度，但这些参数的改善降低了灵敏度，又带来并非理论幅频特性的负面影响。与加速度计相比，速度计缺点高频上不去，低频下不来，还存在相位误差。 20、实测现场，桩头应如何处理？传感器安装时应注意哪些问题？ 测试桩头应在坚实砼面上，无松散、渣滓，磨平。锤击点位于桩中心，传感器用耦合剂安置于桩的2/3R。当为管桩时锤击点位于传感器夹角成900。 21、讨论指数放大与线性放大的用途与优缺点。 指数和线性放大有利于处理信号时比较清晰，缺点信号易失真。 22、 低应变法现场测试时其信号的采集与筛选应符合哪些规定？ 1．多次锤击的波形重复性好 2．波形真实反映装的实际情况，完好桩桩底反射明确； 3．波形光滑，不应含毛刺或震荡波形； 4．波形最终回归基线。 23、 低应变现场检测时传感器的安装和激振操作应符合哪些规定？ 传感器用耦合剂安置于桩的2/3R。当为管桩时锤击点位于传感器夹角成900。 4