地下结构试验与测试技术总结题库.docx

地下结构试验与测试技术总结 ——孟陆波第一章绪论 1.1工程试验的重要意义和目的存于： 1．作为设计的依据和信息 2．作为施工的指导和控制 3．作为运营的安全监视 4．作为理论研究的手段 要成功地进行一次工程试验，需要条件: ①除了有一个完整的、切合实际工程情况的试验计划外，还必须掌握一系列测试技术 ②同时，工程试验中，需要了解岩土体的物理力学参数，如：容重，弹模、泊松比等 ③通过仪器、仪表、探头(传感器)来测定参数本身和它们的变化值。 ④利用工程试验和测试技求对若干个工程进行研究，从中得出规律性的东西，使理论得到发展。 ⑤再用工程试验的方法在以后的工程实践中应用和改进这些已有理论。 1.2研究对象分类： （一）荷载类型 根据荷载类型，工程试验可分为工程动态试验和静态试验。前者主要研究工程结构物在动荷载(例如爆破力、列车振动力、地震力，等等)作用下的力学状态和安全状态；后者主要研究工程结构物在静荷载或缓慢变化荷载 (例如岩土压力、地基反力、静水压力、自重力，等等)作用下的力学状态和安全状态。 从试验的角度看，除了加荷的性质不同以外，主要区别仅在于部分测试项目和仪器不同。 （二）工程类型 地面工程与地下工程 地下工程与地面工程区别： (1)作用体系的区别 地面工程一般只与地基相互作用。因此，除了地基探测和基础设计外，结构可以看成是一个空间自由状态的作用体系；而地下工程则与周围地层有密切的关系，属于二者共同作用的体系。 (2)外荷的区别 地面工程所受的外荷一般说来是已知的，明确的；而地下工程，从力学上看，处于与围岩相互作用的体系之中；从地质上，看处于千变万化的地质体之中。 地面工程与地下工程在工程试验测试中以下内容是相同的： (1)外荷的测试，又可称为压力测试。 (2)内力的测试，包括正应力、剪应力、弯矩和扭矩等形式。(3)位移的测试，包括相对位移、绝对位移等。 本课程的研究对象是地下工程的静态试验和静力测试技术。 1.3一些基本概念 在工程试验中遇到的力学量，如压力、应力、位移等，都属于非电量的物理量。对这些非电量进行测试，有???种方法：一种是直接测试法，另一种就是非电量的电测法。 非电量电测法原理：先将非电量通过传感器转换成某一种电量(例如电压、电流、感生电动势，电感等等)，这种电量经接收仪的放大(或不放大)而得到读数，这种读数经事先与所测非电量的共同率定而还原为非电量数值。 一次仪表：在电测法中，放置在被测物体上，或埋设在被测物体内，将非电量转换成电量的仪表。 二次仪表：接收从一次仪表传输过来的电量讯号，经过(或不经过)放大，然后显示读数的仪表，二次仪表又称为接收仪或测试仪器。 率定：任何测试元件都是由某一种原理(电学的或机械的)制成的，用它来感受和测换某一个力学量。但是，它被仪器所直接读出来的数值不是我们所测力学量的度量单位(例如毫米、公斤等)数值，为了得到所测力学量的实际数值，必须把仪器读出的数值与要求测到的力学量建立对应关系。有了这个对应关系，就可以从测读的数值推求出被测的力学量。 率定是任何测试元件和测试仪器都要进行的工作。 误差：误差＝力学量的测定值－力学量的真值 实际上真值无法得到，但是当进行多次重复测试时，可得到测定值的算术平均值，将它近似地看作是真值。此时的误差为偶然误差。我们在测试中讨论的也就是偶然误差的数值：偶然误差＝测定值－算术平均值 造成测试误差的原因：外界环境影响、仪器和元件的影响、人为因素的影响等三个方面。 减小测试误差的措施：①要克服测读仪器时所造成的误差，某一组数据要由指定的一名熟练人员测读；②要尽量在一致的外界条件下测读，在无法做到时，要进行不同外界条件的校正测试，以对读数进行修正；③提高仪器和元件的精度 精度：某种仪器测定一个力学量的读数精确程度。如千分表和百分表 灵敏度：表示输出的信息与输入的信息之间的相对关系。对于测试元件来说，所谓灵敏度高，指的是用相等的被测外界量作用，该元件输出的电量比别的灵敏度低的元件高。对于接收仪器来说，所谓灵敏度高，指的是同样一个微弱的输入电量在表头上的读数值比别的灵敏度低的仪器上读数值大。 稳定性：测试元件和仪器在相当长时间(该时间的长短取决于试验性质)的测试中，环境条件和其它因素(除力学量以外) 对它影响的大小。也就是它们在长时间工作中读数是否正常。 一般情况，稳定性包括两方面的内容：一是零点飘移，二是使用的耐久性。 零点飘移指的是在温度、湿度较稳定的室内，在非埋置使用条件下，元件和仪器读数的稳定程度。 耐久性指的是元件在现场试验的使用条件下能正常工作的时间。耐久性好的元件对于长期观测试验是很重要的手段。 重复性：当元件受多次反复荷载时，它在每一级荷裁上的几次读数值相接近的程度。如果相等或很相近，就认为该元件重复性好。 非线性偏差：一个线性变化元件或