一种楼板承载力检测方法技术

本发明专利技术涉及一种楼板承载力检测方法，属于结构检测技术领域。首先根据一阶阵型对应的频率使用激振器对楼板进行激振，采集楼板竖向变形时程曲线，得到激振引起的楼板势能变化E1；然后，计算等效静力均布荷载q，绘制等效静力均布荷载

【技术实现步骤摘要】
一种楼板承载力检测方法


[0001]本专利技术涉及一种楼板承载力检测方法，属于结构检测


技术介绍

[0002]既有结构承载力评定有两种方法，第一种是根据结构检测结果进行承载力计算，第二种是结构性能检验，目前大多采用第一种方法，结构性能检验的方法比较少，也不足够成熟。楼板荷载试验是一种针对楼板的结构性能检验，在工程中有一定应用，但该方法实施难度大，耗时长，广泛使用受限。
[0003]现有的楼板荷载试验方法如下：根据楼板的设计荷载，根据不同的荷载组合工况，采取逐级卸载制度，卸载方法，每级别加载后对楼板的变形进行测量，绘制变形测量曲线。但该方法存在以下问题：
[0004]1.需要大量堆载及卸载，需要大量配重块及人力；
[0005]2.楼板得上表面需要堆载，下表面需要布置位移计，对现场要求高。
[0006]3.试验时间长。
[0007]因此，亟待研发一种不需要堆载，且能有效减少人力和配重块以及快速进行楼板承载力检测的方法。

技术实现思路

[0008]为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提出了一种楼板承载力检测方法，用以实现对楼板的快速检测。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案
[0010]一种楼板承载力检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0011]步骤一：检测楼板的一阶阵型对应的频率；
[0012]步骤二：根据一阶阵型对应的频率使用激振器对楼板进行激振，采用至少5次不同大小的激振力，激振楼板使其达到稳定振动状态，分别采集楼板的竖向变形时程曲线；
[0013]步骤三：根据步骤二中激振力的大小及楼板振动过程中的最大速度，得到激振引起的楼板势能变化E1，此时E1对应的最大变形为s1；
[0014]其中，未开始激振时，楼板在既有荷载作用下存在楼板变形，存在楼板的初始势能，且激振前楼板所在平面为平衡位置；在激振形成稳态后，测量点在通过平衡位置时动能最大，在最大变形s1时势能最大，此时的势能与平衡位置的初始势能之差，是最大动能转化而来的，也就是本次激振引起的楼板势能变化E1；
[0015]步骤四：考虑此时的阵型为一阶阵型，与静力荷载作用下的势能变化是相同的，假设在一等效静力均布荷载q的作用下，可以产生相同的静力荷载作用下的变形，在此变形下，楼板势能变化也为E1；
[0016]此时计算等效静力均布荷载q，计算方法如下：
[0017]假设等效静力均布荷载q施加后，楼板产生变形，最大变形为s1，等效静力均布荷
载q做功如下：
[0018]W＝∫∫qwdxdy＝qΩ
[0019]式中：W为外荷载做功，即等效静力均布荷载q做功，单位为kN
·
m；q为等效静力均布荷载，单位kN/m2；w为单位转角引起荷载作用点的位移，单位m；Ω为激振使楼板产生下垂的位置与原平面之间的体积，单位m3；
[0020]令E1＝W，得出q＝E1/Ω，从而可以得到该次激振作用下的等效静力均布荷载q，而此次激振测得的最大位移即为该等效静力均布荷载作用下对应的最大变形为s1；
[0021]步骤五：按照步骤四，将上述至少5次不同激振力作用下的情况分别计算得到等效静力均布荷载q，根据计算结果绘制等效静力均布荷载q与最大变形s1的曲线，即等效静力均布荷载
‑
变形值曲线；
[0022]步骤六：根据等效静力均布荷载
‑
变形值曲线确定楼板承载力。
[0023]进一步地，对楼板进行激振时采用激振器以及拾振器，所述激振器以及拾振器分别与控制与接收装置连接。
[0024]进一步地，所述激振器为DH40500激振器。
[0025]进一步地，所述拾振器为941B型超低频拾振器。
[0026]进一步地，所述控制与接受装置包含功率放大器、扫频信号发生器以及数据采集仪。
[0027]进一步地，所述扫频信号发生器为DH1301扫频信号发生器，可产生正弦信号、线性扫频信号、对数扫频信号、伪随机信号。
[0028]进一步地，所述功率放大器为DH5874功率放大器，用于推动激振器，作为振动试验和振动测量的大功率激振源。
[0029]进一步地，所述数据采集仪采用通用型动态信号测试分析系统，有8个以上的独立采样通道，每个采样通道采样速率最高达256kHz。
[0030]本专利技术的技术方案取得了以下有益效果：
[0031]本专利技术利用传感器和激振器，利用科学的计算方法，将激振楼板的动变形准确测量，能有效的评定楼板的结构承载力，能够在建设工程中对楼板进行快速检测，提高建筑工程质量，操作简单，无破坏性，具有良好的社会效益和经济效益。
[0032]本方法不需要堆载，减少人力和配重块，可以快速进行楼板承载力检测，同时仅需要在楼板上表面布置传感器，降低了对现场得要求。
附图说明
[0033]图1是本专利技术得到的等效静力均布荷载
‑
变形值曲线图；
[0034]图2为等效静力均布荷载
‑
变形值曲线。
具体实施方式
[0035]结合附图1
‑
2对本专利技术实施例进行详细说明。
[0036]本专利技术的一种楼板承载力检测方法，具体包括如下步骤：
[0037]步骤一：检测楼板的一阶阵型对应的频率。
[0038]步骤二：根据一阶阵型对应的频率使用激振器对楼板进行激振，采用至少5次不同
大小的激振力，激振楼板使其达到稳定振动状态，分别采集楼板的竖向变形时程曲线。
[0039]步骤三：根据步骤二中激振力的大小及楼板振动过程中的最大速度，得到激振引起的楼板势能变化E1，此时E1对应的最大变形为s1。
[0040]其中，未开始激振时，楼板在既有荷载作用下存在楼板变形，存在楼板的初始势能，且激振前楼板所在平面为平衡位置。在激振形成稳态后，测量点在通过平衡位置时动能最大，在最大变形s1时势能最大，此时的势能与平衡位置的初始势能之差，是最大动能转化而来的，也就是本次激振引起的楼板势能变化E1。
[0041]步骤四：考虑此时的阵型为一阶阵型，与静力荷载作用下的势能变化是相同的，假设在一等效静力均布荷载q的作用下，可以产生相同的静力荷载作用下的变形，在此变形下，楼板势能变化也为E1。
[0042]此时计算等效静力均布荷载q，计算方法如下：
[0043]假设等效静力均布荷载q施加后，楼板产生变形，最大变形为s1，等效静力均布荷载q做功如下：
[0044]W＝∫∫qwdxdy＝qΩ
[0045]式中：W为外荷载做功，即等效静力均布荷载q做功，单位为kN
·
m。q为等效静力均布荷载，单位kN/m2。w为单位转角引起荷载作用点的位移，单位m。Ω为激振使楼板产生下垂的位置与原平面之间的体积，单位m3。
[0046]令E1＝W，得出q＝E1/Ω，从而可以得到该次激振作用下的等效静本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种楼板承载力检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：检测楼板的一阶阵型对应的频率；步骤二：根据一阶阵型对应的频率使用激振器对楼板进行激振，采用至少5次不同大小的激振力，激振楼板使其达到稳定振动状态，分别采集楼板的竖向变形时程曲线；步骤三：根据步骤二中激振力的大小及楼板振动过程中的最大速度，得到激振引起的楼板势能变化E1，此时E1对应的最大变形为s1；其中，未开始激振时，楼板在既有荷载作用下存在楼板变形，存在楼板的初始势能，且激振前楼板所在平面为平衡位置；在激振形成稳态后，测量点在通过平衡位置时动能最大，在最大变形s1时势能最大，此时的势能与平衡位置的初始势能之差，是最大动能转化而来的，也就是本次激振引起的楼板势能变化E1；步骤四：考虑此时的阵型为一阶阵型，与静力荷载作用下的势能变化是相同的，假设在一等效静力均布荷载q的作用下，可以产生相同的静力荷载作用下的变形，在此变形下，楼板势能变化也为E1；此时计算等效静力均布荷载q，计算方法如下：假设等效静力均布荷载q施加后，楼板产生变形，最大变形为s1，等效静力均布荷载q做功如下：W＝∫∫qwdxdy＝qΩ式中：W为外荷载做功，即等效静力均布荷载q做功，单位为kN
·
m；q为等效静力均布荷载，单位kN/m2；w为单位转角引起荷载作用点的位移，单位m；Ω为激振使楼板产生下垂的位置与原平面之间的体积，单位m3；令E1＝W，得出q＝E1/Ω，从而可以得到该次激振作用下的等效静力均布荷载q，而此次激振测得的最大位移即为...

【专利技术属性】
技术研发人员：封云，常乐，刘洋，张格明，
申请(专利权)人：建研院检测中心有限公司，
类型：发明
国别省市：