静载试验的测量不确定度评定

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1、静载试验的测量不确定度评定文件编号：HDZJ/受控状态受控分发号版本号第A版修订号第0次修订拟稿日期审核日期批准日期实施日期2009年03刀20日静载试验的测量不确定度评定在地基基础检测工作中通常需要运用静载试验的方法，静载试验的试验结果不可避免的具有不确定度。科学决策基于试验结果，不确定度是试验结果的测度，它反映了试验结果的质量水平。因此，静载试验结果的不确定度评定工作是很有意义的。1、评定依据测量不确定度评定与表示(JJF1059-1999)建筑地基基础检测规范(DGJ15-60-2008)2、试验原理和

2、方法地基基础检测中的静载试验是通过千斤顶将荷载传至受检体(桩或土体)，以测定在应力作用下受检体的承载力和变形(位移)特征。每台千斤顶配置一个压力表，并且进行周期性校准，千斤顶压力值通过与千斤顶并联的压力表来测定，即将压力表读数代入校准证书提供的插值方程换算而得。3、数学模型及合成标准不确定度表达式根据测量方法考虑以下情况：①千斤顶、压力表处于正常的工作环境，试验环境(如温度、空气湿度等)对千斤顶、压力表工作的影响甚小，其产生的不确定度忽略；②设通过压力表读数而换算得到的实测压力值为尺，其不确定度为U(FJ；③

3、校准误差引入修正量F”其不确定度为u(FJ,且凡与尺无关。综上分析得加载量F数学模型为：F=FM而u(F)为:Uc(F)二J/(巧)+/(f〃)①uc(F)—加载量厂的合成标准不确定度u(Fo)—尺的标准不确定度u(Fb)—兀的标准不确定度本次实例采用QW-200型千斤顶，查校准证书插值方程为:代二28.409P+14.2②尺一实测压力值(kN)戶一压力表数值(MPa)4、标准不确定度分量的评定4.1E的标准不确定度根据JJF1059-1999国家计量技术规范第6条，另的标准不确定度表达式为：u(Fo)-2&

4、409”㈢③u(P)—压力表数值标准不确定度4.1.(P)的评定对于某个受检体，静载试验不可能重复进行，因此户只能由压力表一次读数获得，该读数视为不变的量，设为其不确定度为零；压力表准确度等级所限引入修正量其不确定度为u(PJ;压力表读数误差引入修正量其不确定度为U(PJ；尺和2无关；设备在正常工作环境下，环境效应引入的不确定度很小，忽略不计。综上分析得数学模型:P二Pc+Pl+P?而U(P)为:U(P)=&2(PJ+U2(P2)④(1)压力表精度的标准不确定度分量〃(PQ静载试验根据规范要求采用0.4级精密

5、压力表，允差为±0.4%,此允差为“相对误差”，该压力表50Mpa(以50Mpa吋为例)示值处以绝对误差表示的允差限宽为0・2Mpa.,压力表经检定合格，认为此误差为均匀分布，不可靠性为10%,则标准不确定度为：u(Pj=0.2/的二0・115MPa查JJF1059-1999中的表4,得自由度为^)=50(2)压力表读数误差引起的标准不确定分量"(PJ压力表度盘最小分度值为0.5MPa.,可以分辨到分度值的丄即20・25MPa,认为是均匀分布，可靠性为100%,按JJF1059-1999之5.9条，估读误差引

6、起的标准不确定度为：u(PJ二0.25X0.29-0.0725MPa查JJF1059-1999中的表4,得自由度为将以上(1)及(2)的计算结果代入式④，于是有：u(P)^Vo.1152+O.O7252=0.136MPaP的相对标准不确定度为u(P)/^.136/50-2.72X10-3根据韦尔奇一萨特思韦特公式计算：=980.1364500.115°~~0.07254+OO4.1.2计算u(Fo)将"血的计算结果代入公式③得U(FJ：u(Fj=3・86kN压力表读数为50MPa时对应的压力值通过插值方程换算

7、为1136.4kNo故：尺相对标准不确定度：u(Fj/F=3.86/1136.4=3.34X103自由度沧(巧)二2384.2弘的标准不确定度校准误差引起的因素客观上来讲有很多，包括环境、人为及仪器设备等。可以这样认为，在良好环境，科学操作的前提下，环境、人为因素产生的不确定度是很小的，因此校准误差引起的不确定度主要由标准物质(即标准测力仪)来决定，查校准证书知标准测力仪为0.3级，相对误羌0.3%,认为是均匀分布，100%可靠，故：u(Fr)=相对标准不确定度u(Fb)/F总.86/1136.4=3.34X

8、10'35计算加载量合成标准不确定度弘何将丿和“皿的结果代入①式得：/何=4.10kN相对合成标准不确定度为Ug(F)=4・10/1136.4=0.36%勺(F)=3006计算加载量拓展不确定度由于有效自由度匕#葩)足够大，计算过程忽略一些相关因素(如环境、人为等)，此处依据JJF1059-1999之第7点取包含因子监=2,门"95%,计算所得有效自由度％(F)表明了以㈤的评定质量。拓展不确定度U按