《高应变讲义》ppt课件

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1、培训内容PDA基桩高应变动力检测关键技术及曲线拟合基桩无损试验技术全面解决方案PDA基桩高应变动力检测技术韩亮欧美大地仪器设备有限公司部门经理岩泰高新技术顾问有限公司总经理提纲高应变动力检测基础知识高应变动力检测现场操作实测数据分析数据解释及计算CASE法CAPWAP法实例分析基础知识基本概念桩的基础知识基本试验过程桩基类型钢桩H型钢管桩(端部开口或闭口)混凝土桩(预应力或常规的钢筋混凝土桩)木桩复合桩沿桩长均匀材质(充填混凝土管桩)沿桩长不均匀材质钻孔桩和螺旋钻孔桩基本概念应力波概念及基础知识应力

2、波振动与波动反射波波阻抗反射系数自由端和固定端反射波■基本假定：一维、弹性、连续、杆应力波概念和基础知识一均匀弹性直杆的一端（如左端）受到锤击作用，使直杆左边质点向右，直杆最左边一层产生压缩弹性力阻拦从左边跑来的质点，并给予跟最左边一层相邻的右边质点以朝左的速度。因此变形将在最左边的一层中消失，而在紧挨着的右边一层中产生，这样杆最左端受到的扰动就由近及远向右边传播过去。这种扰动传播现象称为应力波。扰动引起介质质点运动方向与应力波的传播方向一致，称为纵波---压缩扰动和拉伸扰动。介质质点运动方向与应力

3、波的传播方向垂直，称为横波---剪切扰动。介质质点纵向运动和横向运动耦合起来的应力波---表面波。波动与振动在波动过程中，沿波传播方向，后一被扰动的质点的振动相位总是滞后于相邻的前一个被扰动的质点，这是波动的一个重要特征。如果介质所有质点振动相位都相同，则为全部质点作整体的振动，而不是波动。波动过程中介质中各个质点都只在各自平衡位置附近作振动，它们并不随波动过程传到远处，被传播的只是扰动状态，而不是振动的质点。因此波动与振动密切相关，但两者是两种不同物质运动形式，不可混为一谈反射波波阻抗Z=ρAC=

4、EA/C其中：A横截面积ρ质量密度E弹性模量C平均波速阻抗的变化是反射波的基础和前提反射波应力波在阻抗变化界面上反射根据连续条件，界面两侧质点速度相等Vi+Vr=Vt根据牛顿第二定律，界面两侧应力相等σi+σr=σt通过推导，可得σr=RσiVr=-RVi反射系数R=（1-n）/（1+n）n=Z1/Z2当n>1即Z1>Z2时，R为负，反射波引起的质点速度与入射波引起质点速度同号，反射波应力与入射波应力异号；当n<1即Z1

5、波应力同号；自由端R=0冲击作用产生向下传播的压缩波(+F=+Zv)自由端受到的力为零自由端反射向上传播的拉伸波(-F=+Zv)自由端+F-F=0v+v=+2v桩端向下运动，2L/c时刻拉动桩顶向下+F+v(向下)-F+v(向下)极端状态1---两端自由自由端Fv+F+v-F+v桩底力为零，桩顶和桩底速度加倍极端状态1---两端自由固定端R>2F冲击作用产生向下传播的压缩波(+F=+Zv)固定端运动速度为零产生上行的压缩波(+F=-Zv)固定端+F+F=+2F+v-v=0+F+v+F-v(向上)极端

6、状态2---一端固定一端自由固定端Fv+F+v+F-v(向上)固定端速度为零，桩底和桩顶力加倍极端状态2---一端固定一端自由静载试验堆载反力锚桩反力测试系统要求：灵活、小型化不同的桩基类型不同的桩基尺寸需要运输至现场在瞬态荷载作用下，使桩土体系产生一定的塑性变形，其应变水平大于或等于静载试验的动力试桩称为基桩高应变动力试桩。距离桩顶一定距离对称安装力传感器和加速度传感器，量测并记录桩土系统的动力作用响应信号。高应变试验打桩监控试验由实测应变(ε)得到力FF(t)=EAε(t)由实测加速度得到速

7、度VV(t)=∫a(t)dt基桩动测———F---------Z.V试验目的单桩竖向极限承载力保证（或试验）承载力---未充分激发桩身结构完整性打桩监控桩身锤击应力状态及其分布---压应力和拉应力桩身锤击能量传递比---桩锤实际传递给桩的能量承载力时间恢复系数---初打试验与复打试验◆主要目的：承载力单桩竖向承载力波动传播桩顶桩底力+质点速度+V力-质点速度-TCV波动传播下行波桩顶桩底力+质点速度+C+V+下行波F+,V+(F-,V-)(同号)F=Zv波动传播上行波（反射）桩顶桩底V质点速度-力+

8、V质点速度+力-CT上行波F+,V-F-,V+(反号)F=-ZvV+TT+∆t∆L=c∆tε=δ/∆L=v∆t/c∆tε=v/cσ=Eε=vE/cF=σA=EAε=vEA/cF=vEA/cδ=v∆t应变的比例性或FT1和VT1成比例对于下行波ε=v/c对于上行波ε=-v/cFT1=VT1xEA/c桩身阻抗“EA/c”=ρcA=“Z”下行波F=（F+ZV）/2上行波F=（F–ZV）/2F=F+FV=V+VZV=ZV+ZVZV=F-FF=ZvF=