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第一篇　试验检测的实施基础1

第一章　概述1

1.1 目的和任务1

1.2　土木工程结构试验与检测的分类1

1.2.1　土木工程结构试验分类1

1.2.2　土木工程结构检测分类3

1.3　结构试验科学发展与展望4

1.3.1　结构试验学的科学定位5

1.3.2　结构性能的试验与理论研究5

1.4　现代测试技术的发展6

1.5　课程内容与学习方法7

1.5.1　课程内容7

1.5.2　学习方法7

思考题与习题8

第二章　组织实施与管理9

2.1　组织计划9

2.2　试验前期方案设计11

2.2.1　调研方案设计11

2.2.2　研究路线方案设计11

2.2.3　其他工作方案设计11

2.3　结构试验的技术性文件12

2.3.1　试验大纲12

2.3.2　试验记录12

2.3.3　试验报告13

2.4　试验安全措施13

2.4.1　试件的安全措施13

2.4.2　仪器设备的安全措施13

2.4.3　人身安全措施14

思考题与习题14

第三章　试验设计理论与方法15

3.1　试验设计理论、要求与原则15

3.1.1　试验研究的基本要求15

3.1.2　与试验有关的术语16

3.1.3　结构试验设计的基本原则16

3.2　结构试验的试件设计和模型设计19

3.2.1　试验构件方案设计19

3.2.2　结构试验模型设计21

3.3　结构试验的荷载设计21

3.3.1　试验加载图式的选择与设计21

3.3.2　试验加载装置的设计21

3.4　结构试验的观测设计22

3.4.1　观测项目的确定23

3.4.2　测点的选择与布置23

3.4.3　仪器的选择与测读的原则24

3.5　结构试验的误差控制25

3.5.1　试件制作误差25

3.5.2　材料性能误差26

3.5.3　试件安装误差26

3.5.4　荷载量测设备误差26

3.5.5　结构试验方法非标准误差26

思考题与习题27

第二篇　试验28

第四章　试验量测技术与仪器28

4.1　概述28

4.2　量测仪表的基本概念28

4.2.1　量测仪表的基本组成28

4.2.2　量测仪表的基本量测方法29

4.2.3　量测仪表的主要性能指标29

4.2.4　量测仪表的选用原则30

4.3　仪表的率定30

4.4　应力应变量测31

4.4.1　电阻应变测量方法31

4.4.2　手持式应变仪34

4.4.3　振弦式应变计34

4.5　位移量测35

4.5.1　线位移传感器35

4.5.2　角位移传感器37

4.6　力值量测37

4.6.1　机械式力传感器38

4.6.2　电阻应变式力传感器38

4.7　裂缝量测39

4.8　振动参数量测40

4.8.1　拾振器的使用41

4.8.2　拾振器量测参量的转换41

4.9　温度量测46

4.9.1　热电偶温度计46

4.9.2　热敏电阻温度计47

4.9.3　光纤温度传感器47

4.10　数据采集系统48

4.10.1　数据采集系统的组成48

4.10.2　数据采集的过程49

思考题与习题50

第五章　无损检测技术与设备52

5.1　概述52

5.2　超声和超声波技术53

5.2.1　超声波检测基本原理53

5.2.2　混凝土强度的检测54

5.2.3　混凝土裂缝深度的检测55

5.2.4　混凝土内部缺陷的检测57

5.2.5　钢材和焊缝缺陷的检测58

5.3　回弹法检测混凝土强度59

5.3.1　回弹仪的结构和基本测试原理59

5.3.2　回弹法的测强曲线60

5.3.3　回弹法检测结构和构件混凝土强度时测区的选择61

5.3.4　用回弹法测量应注意的事项61

5.3.5　碳化层的测量61

5.3.6　回弹值的数据处理61

5.3.7　结构混凝土抗压强度的确定62

5.4　超声-回弹综合技术63

5.5　电磁检测技术64

5.5.1　钢筋位置的检测64

5.5.2　钢筋锈蚀的检测65

5.5.3　磁粉探伤65

5.5.4　涡流检测66

5.5.5　磁记忆无损检测67

5.6　射线探伤67

5.7　渗透检测68

思考题与习题68

第六章　试验加载方法与设备69

6.1　重物加载与设备69

6.1.1　重物直接加载法69

6.1.2　重物间接加载法70

6.2　液压加载与设备71

6.2.1　液压加载器71

6.2.2　液压加载器系统73

6.2.3　大型结构试验机73

6.2.4　电液伺服液压系统74

6.3　机械机具加载与设备75

6.3.1　卷扬机、绞车加载75

6.3.2　螺旋千斤顶加载75

6.3.3　弹簧加载75

6.4　气压加载与设备76

6.4.1　正压加载76

6.4.2　负压加载77

6.5　激振加载与设备77

6.5.1　信号发生器77

6.5.2　功率放大器77

6.5.3　激振器78

6.6　加载辅助装置79

6.6.1　荷载支承装置80

6.6.2　荷载传递装置84

6.6.3　试件支承装置85

思考题与习题88

第七章　模型试验89

7.1　概述89

7.1.1　模型试验的优点89

7.1.2　模型试验的应用范围90

7.2　相似理论基础90

7.2.1　相似的含义90

7.2.2　物理量的相似91

7.2.3　相似原理93

7.3　量纲分析法94

7.4　模型设计95

7.4.1　模型的类型95

7.4.2　模型设计的程序96

7.4.3　模型设计的相似条件96

7.4.4　模型试件的设计101

7.4.5　模型试验设计的方法103

7.5　模型材料与制作106

7.5.1　模型材料要求106

7.5.2　常用模型材料种类106

7.6　模型试验注意事项108

7.7　数据采集与整理109

思考题与习题109

第八章　静载试验110

8.1　静载试验的准备与现场组织110

8.2　静载试验仪器113

8.2.1　静载试验加载设备113

8.2.2　试验装置的支座设计113

8.2.3　试验台座和反力刚架115

8.3　静载试验的方法115

8.3.1　加载和观测方案115

8.3.2　混凝土梁结构单调静力荷载试验118

8.4　数据采集与整理123

8.4.1　试验数据的采集内容124

8.4.2　试验数据的整理、分析及性能评定125

8.4.3　试验曲线与图表绘制130

思考题与习题132

第九章　动载试验133

9.1　概述133

9.2　动载试验的准备与组织134

9.2.1　试验总体领导管理组织134

9.2.2　试验方案的制订135

9.2.3　动载试验的准备工作135

9.3　激振方法与设备136

9.3.1　动载试验的激振方法136

9.3.2　动载试验的常用仪器设备139

9.4　动载试验的方法与程序142

9.4.1　动载试验方案143

9.4.2　动载试验效率144

9.4.3　动载试验的测点设置144

9.4.4　数据采集147

9.4.5　桥梁动载试验150

9.4.6　索力测试151

9.5　试验数据整理与分析153

9.5.1　结构固有频率的判定153

9.5.2　结构阻尼的判定154

9.5.3　振型的判定155

9.5.4　结构动力响应的判定155

9.5.5　桥梁结构动力性能的分析评价156

9.5.6　桥梁动载试验非线性问题157

9.5.7　桥梁动载试验报告的编写157

9.6　结构疲劳试验158

9.6.1　疲劳试验项目159

9.6.2　疲劳试验荷载160

9.6.3　疲劳试验的步骤160

9.6.4　疲劳试验的观测内容162

9.6.5　疲劳试验的试件安装163

思考题与习题164

第三篇　检测165

第十章　建筑结构检测165

10.1　概述165

10.1.1　结构检测的内容及方法165

10.1.2　现场检测的准备工作166

10.2　混凝土结构检测167

10.2.1　混凝土和钢筋材性的检测168

10.2.2　混凝土强度的检测168

10.2.3　混凝土构件外观质量与内部缺陷173

10.2.4　表观检测174

10.2.5　结构变形174

10.2.6　混凝土结构内部钢筋检测174

10.3　砌体结构检测175

10.3.1　砌体结构检测的主要内容175

10.3.2　砌筑块材的检测178

10.3.3　砌筑砂浆179

10.3.4　砌体强度182

10.3.5　砌筑质量与构造187

10.3.6　损伤与变形188

10.4　钢结构检测189

10.4.1 钢材外观质量检测189

10.4.2　构件的尺寸偏差检测189

10.4.3　钢材的力学性能检测190

10.4.4　常用检测方法190

思考题与习题191

第十一章　桥梁现场检测192

11.1　概述192

11.2　桥梁结构荷载试验193

11.2.1　桥梁静载试验方案设计193

11.2.2　测试准备199

11.2.3　加载试验200

11.2.4　试验资料的整理201

11.2.5　数据分析与结构性能评定204

11.2.6　动载试验205

11.3　桥梁外观缺陷检查206

11.3.1　桥面系的外观检查206

11.3.2　桥梁上部结构的检查207

11.3.3　桥梁支座的检查207

11.3.4　桥梁桥墩与桥台的检查208

11.3.5　桥梁桥墩与桥台基础的检查208

11.3.6　经常检查209

11.3.7　定期检查210

11.3.8　特殊检查211

11.4　影响桥梁健康的因素212

11.4.1　设计方面的因素212

11.4.2　施工方面的因素212

11.4.3　既有桥梁结构的使用管理因素213

11.5　桥梁检测结果的评价213

思考题与习题216

第十二章　路基路面现场检测217

12.1　路基路面现场检测的基本要求217

12.2　几何参数检测217

12.2.1　几何尺寸检测217

12.2.2　路面厚度检测220

12.3　压实度检测223

12.3.1　标准密度（最大干密度）确定223

12.3.2　现场密度试验检测方法226

12.3.3　压实度检测结果评定235

12.3.4　压实度检测新技术236

12.4　平整度检测238

12.4.1　平整度测试方法239

12.4.2　平整度指标间相互关系的建立243

12.5　抗滑性检测245

12.5.1　构造深度测试方法246

12.5.2　摆式仪测定路面抗滑值试验方法251

12.5.3　摩擦系数测定车测定路面横向力系数试验方法253

12.5.4　抗滑性能检测中应注意的问题255

12.6　承载力检测256

12.6.1　回弹弯沉测试方法256

12.6.2　回弹模量试验检测方法261

思考题与习题268

第十三章　地基与桩基基础检测270

13.1　概述270

13.2　地基承载力检测270

13.2.1　现场试验方法270

13.2.2　规范确定地基承载力282

13.3　基桩承载力检测285

13.3.1　基桩的竖向抗压静载试验285

13.3.2　基桩高应变动力检测（凯斯法）291

13.4　钻（挖）孔灌注桩完整性检测297

13.4.1　超声波法297

13.4.2　反射波法303

13.4.3　机械阻抗法306

思考题与习题308

第四篇　试验检测数据的分析整理第十四章　测试数据的整理与分析309

14.1　试验检测误差分析309

14.1.1　系统误差309

14.1.2　过失误差310

14.1.3　偶然误差310

14.2　误差计算310

14.2.1　真值与平均值310

14.2.2　精确度与准确度311

14.3　测试数据的误差估计312

14.3.1　多次测量的误差估计312

14.3.2　多次量测误差的分布313

14.3.3　间接量测时的误差估计314

14.3.4　单次量测的误差估计315

14.4　可疑数据的取舍方法316

14.5　测试线图与关系式的建立319

14.6　测试数据的回归分析321

14.6.1　一元线性回归322

14.6.2　二元线性回归324

思考题与习题325

主要参考文献326