目录
电阻应变测量原理及方法 (2)
1. 概述 (2)
2. 电阻应变片的工作原理、构造和分类 (3)
电阻应变片的工作原理 (3)
电阻应变片的构造 (4)
电阻应变片的分类 (5)
3. 电阻应变片的工作特性及标定 (8)
电阻应变片的工作特性 (8)
电阻应变片工作特性的标定 (13)
4. 电阻应变片的选择、安装和防护 (16)
电阻应变片的选择 (16)
电阻应变片的安装 (17)
电阻应变片的防护 (19)
5. 电阻应变片的测量电路 (19)
直流电桥 (19)
电桥的平衡 (23)
测量电桥的基本特性 (23)
测量电桥的连接与测量灵敏度 (24)
6. 电阻应变仪 (31)
静态电阻应变仪 (31)
测量通道的切换 (33)
公共补偿接线方法 (36)
7. 应变-应力换算关系 (37)
单向应力状态 (37)
已知主应力方向的二向应力状态 (37)
未知主应力方向的二向应力状态 (38)
8. 测量电桥的应用 (40)
拉压应变的测定 (40)
弯曲应变的测定 (44)
弯曲切应力的测定 (46)
扭转切应力的测定 (47)
内力分量的测定 (48)
电阻应变测量原理及方法
1. 概述
电阻应变测量方法是实验应力分析方法中应用最为广泛的一种方法。该方法是用应变敏感元件——电阻应变片测量构件的表面应变，再根据应变—应力关系得到构件表面的应力状态，从而对构件进行应力分析。
电阻应变片（简称应变片）测量应变的大致过程如下：将应变片粘贴或安装在被测构件表面，然后接入测量电路（电桥或电位计式线路），随着构件受力变形，应变片的敏感栅也随之变形，致使其电阻值发生变化，此电阻值的变化与构件表面应变成比例，测量电
路输出应变片电阻变化产生的信号，经放大电路放大后，由指示仪表或记录仪器指示或记录。这是一种将机械应变量转换成电量的方法，其转换过程如图1所示。测量电路的输出信号经放大、模数转换后可直接传输给计算机进行数据处理。
电阻应变测量方法又称应变电测法，之所以得到广泛应用，是因为它具有下列优点 1．测量灵敏度和精度高。其分辨率达1微应变（με），1微应变=10-6应变（ε）。 2．测量范围广。可从1微应变测量到2万微应变。
3．电阻应变片尺寸小，最小的应变片栅长为毫米；重量轻、安装方便，对构件无附加力，不会影响构件的应力状态，并可用于应力梯度变化较大的应变的测量。
4．频率响应好。可从静态应变测量到数十万赫的动态应变。
5．由于在测量过程中输出的是电信号，易于实现数字化、自动化及无线电遥测。
6．可在高温、低温、高速旋转及强磁场等环境下进行测量。
7．可制成各种高精度传感器，测量力、位移、加速度等物理量。
图1 用电阻应变片测量应变的过程
该方法的缺点是：
1．只能测量构件表面的应变，而不能测构件内部的应变。
2．一个应变片只能测定构件表面一个点沿某一个方向的应变，不能进行全域性的测量。
3．只能测得电阻应变片栅长范围内的平均应变值，因此对应变梯度大的应力场无法进
行测量。
2. 电阻应变片的工作原理、构造和分类
电阻应变片的工作原理
由物理学可知，金属导线的电阻值R 与其长度L 成正比，与其截面积A 成反比，若金
属导线的电阻率为ρ，则用公式表示为
A
L R ρ= （1） 当金属导线沿其轴线方向受力而产生变形时，其电阻值也随之发生变化，这一现象称为应变-电阻效应。为了说明产生这一效应的原因，可将式(1)取对数并微分，得
d d d d R L A R L A
ρρ=+- （1a ） 式中L
dL 为金属导线长度的相对变化，可用应变表示，即 ε=L
dL （1b ） A dA 为导线截面积的相对变化，若导线直径为D ，则 μεμ222-=??? ?
?-==L dL D dD A dA （1c ） 式中μ为导线材料的泊松比。
将式(1b)和(c)代入式(1a)即可得
εμρ
ρ)21(++=d R dR （2） 式（2）表明，金属导线受力变形后，由于其几何尺寸和电阻率发生变化，从而使其电阻发生变化。可以设想，若将一根金属丝粘贴在构件表面上，当构件产生变形时，金属丝也将随之变形，利用金属丝的应变-电阻效应就可将构件表面的应变量直接转换为电阻的相对变化量。电阻应变片就是利用这一原理制成的应变敏感元件。
若令 (12)S d dR
R K ρρμεε=
=++ （3）
则式（2）写成 εS K R
dR = （4） K S 为金属导线（或称金属丝）的灵敏系数，它表示金属导线对所承受的应变量的灵敏
程度。由式（3）看出，这一系数不仅与导线材料的泊松比有关，且与导线变形后电阻率的相对变化有关。我们希望金属导线电阻的相对变化与应变量之间呈线性关系，即希望K S 为常数。实验表明，大多数金属导线在弹性范围内电阻的相对变化与应变量之间是呈线性关系的，在金属导线的弹性范围内（1+2μ）值一般在~之间。
电阻应变片的构造
不同用途的电阻应变片，其构造不完全相同，但一般都由敏感栅、引线、基底、盖层
和粘结组剂成，其构造简图如图2所示。
敏感栅 是应变片中将应变量转换成
电量的敏感部分，是用金属或
半导体材料制成的单丝或栅
状体。敏感栅的形状与尺寸直
接影响应变片的性能。敏感栅
基底 敏感栅 盖层 粘结剂 引线
如图3所示，其纵向中心线称为纵向轴线，也是应变片的轴线。敏感栅的尺寸用栅长L和栅宽B来表示。栅长指敏感栅在其纵轴方向的长度，对于带有圆弧端的敏感栅，该长度为两端圆弧内侧之间的距离，对于两端直线的敏感栅，则为两直线内侧的距离；在与轴线垂直的方向上敏感栅外侧之间的距离为栅宽。栅长与栅宽代表应变片的标称尺寸。一般应变片栅长在毫米至100毫米之间。
引线用以从敏感栅引出电信号的镀银线状或镀银带状导线，一般直径在～毫米之间。基底用以保持敏感栅、引线的几何形状和相对位置的部分，基底尺寸通常代表应变片的外形尺寸。
粘结剂用以将敏感栅固定在基底上，或者将应变片粘结在被测构件上，具有一定的电绝缘性能。
盖层用来保护敏感栅而覆盖在敏感栅上的绝缘层。
电阻应变片的分类
1．按应变片敏感栅材料分类
根据应变片敏感栅所用的材料不同可分为金属电阻应变片和半导体应变片。半导体应变片的敏感栅是由锗或硅等半导体材料制成的；金属电阻应变片则又分为金属丝式应变片、金属箔式应变片和金属薄膜应变片。
a．金属丝式应变片
金属丝式应变片的敏感栅是用
直径为～毫米的镍合金或镍铬合金
的金属丝制成的，它有丝绕式和短接
式两种，见图4。前者是用一根金属
图4 金属丝式应变片
丝绕制而成，敏感栅的端部呈圆弧
形；后者则是用数根会属丝排列成纵栅，再用较粗的金属丝与纵栅两端交错焊接而成，敏
感栅端部是平直的。
丝绕式应变片敏感栅的端部呈圆弧形，当被测构件表面存在两个方向应变时（即平面应变状态）敏感栅不但感受轴线方向的应变，同时还能感受到与轴线方向垂直的应变，这就是电阻应变片的横向效应。丝绕式应变片的横向效应较大，测量精度较低，且端部圆弧部分形状不易保证，因此，丝绕式应变片性能分散。短接式应变片敏感栅的端部平直且较粗，电阻值很小，故其横向效应很小，加之制造时敏感栅形状较易保证，故测量精度较高。但由于敏感栅中焊点较多，容易损坏，疲劳寿命较低。
b．金属箔式应变片
金属箔式（简称为箔式）应变片，见图5，是用厚
度为～毫米的金属箔（铜镍合金或镍铬合金）作为敏感
栅的材料。该应变片制作大致分为刻图、制版、光刻、
腐蚀等工艺过程，见图6。箔式应变片制造工艺易于实现自动化大量生产，易于根据测量要求制成任意图形的敏感栅，制成小标距应变片和传感器用的特殊形状的应变片。
箔式应变片敏感栅端部的横向部分可以做成比较宽的栅条，其横向效应很小；箔栅的厚度很薄，能较好的反映构件表面的应变，也易于粘贴在弯曲的表面上；箔式应变片蠕变小、散热性能好、疲劳寿命长，测量精度高。由于箔式应变片具有以上诸多优点，故在各个测量领域中得到广泛的应用。
c．金属薄膜应变片
图5 金属箔式应变片
图6 金属箔式应变片制作流程
金属薄膜应变片的敏感栅是用真空蒸镀、沉积或溅射的方法将金属材料在绝缘基底上制成一定形状的薄膜而形成的，膜的厚度由几埃到几千埃不等，有连续膜和不连续膜之分，其性能也不一样。金属薄膜应变片易于制成高温应变片，直接将应变片做在传感器弹性元件上。
2．按应变片敏感栅结构形状分
金属电阻应变片按敏感栅的结构形状可分为
a．单轴应变片
单轴应变片一般是指具有一个敏感栅
的应变片，见图4、图5，这种应变片可用
来测量单向应变。若把几个单轴敏感栅做在
同一个基底上，则称为平行轴多栅应变片或
同轴多栅应变片，如图7所示，这类应变片用来测量构件表面的应变梯度。
b．应变花（多轴应变片）
由两个或两个以上轴线相交成一定角度的敏感栅制成的应变片称为多轴应变片，也称为应变花，用于测量平面应变，图8所示是几种比较典型的应变花，也有应变片轴线不等
夹角和敏感栅重叠在一起的应变花。
3．按应变片的工作温度分
每种应变片只能在一定的工作温度范围内中使用，根据应变片的工作温度可分为：
图7 单轴多栅应变片
（a）二轴90?（b）三轴45?（c）三轴60?（d）三轴12 0?
图8 多轴应变花
常温应变片 其工作温度为-300C 至+600
C 。一般的常温应变片使用时温度基本保持不变，否
则会有热输出，若使用时温度变化大，则可使用常温温度自补偿应变片。
中温应变片 其工作温度为+600C 至+3500C 。
高温应变片 工作温度高于+3500C 时，均为高温应变片。
低温应变片 工作温度低于-300C 时，均为低温应变片。 3. 电阻应变片的工作特性及标定
电阻应变片的工作特性
用来表达应变片的性能及特点的数据或曲线，称为应变片的工作特性。应变片使用范
围非常广泛，使用条件差异甚大，对应变片的性能要求不同，因此对不同条件下使用的应变片，对其检测的工作特性不同，下面仅介绍常温应变片的工作特性。
1．应变片电阻（R ）
指应变片在未经安装也不受力的情况下，室温时测定的电阻值。根据测量对象和测量
仪器的要求选择应变片的电阻值。在允许通过同样工作电流的情况下，选用较大电阻值的应变片，这样可提高应变片的工作电压，使输出信号加大，提高测量灵敏度。
用于测量构件应变的应变片阻值一般为120欧姆，这与检测仪器（电阻应变仪）的设
计有关；用于制作应变式传感器的应变片阻值一般为350、500和1000欧姆。
制造厂对应变片的电阻值逐个测量，按测量的应变片阻值分装成包，并注明每包应变
片电阻的平均值以及单个应变片阻值与平均值的最大偏差。
2．应变片灵敏系数（K ）
指在应变片轴线方向的单向应力作用下，应变片电阻的相对变化R R
?与安装应变片的试件表面上轴向应变ε的比值，即 R
R K ε?=
（5）
应变片的灵敏系数主要取决于敏感栅灵敏系数，但还与敏感栅的结构型式和几何尺寸有关；此外，试件表面的变形是通过基底和粘结剂传递给敏感栅的，所以应变片的灵敏系数还与基底和粘结剂的种类及厚度有关。因此应变片的灵敏系数受到多种因素的影响，无法由理论计算得到。
应变片灵敏系数是由制造厂按应变片检定标准，抽样在专门的设备上进行标定的，并将标定得到的灵敏系数在包装上注明。应变片灵敏系数一般在～之间。
3．机械滞后（Z j）
指在恒定温度下，对安装有应变片的试件加载
和卸载，以试件的机械应变（试件受力产生的应变）
为横坐标、应变片的指示应变为纵坐标绘成曲线，
见图9，在增加或减少机械应变过程中，对于同意
一个机械应变量，应变片的指示应变有一个差值，
此差值即为机械滞后，即Z j = Δεi。
图9 应变片的机械滞后机械滞后的产生主要是敏感栅、基底和粘结剂在承受机械应变之后留下的残余变形所致。制造或安装应变片时，若敏感栅受到不适当的变形，或粘结剂固化不充分，都会产生机械滞后量。为了减小机械滞后，可在正式测量前预先加载和卸载若干次。
4．零点漂移（P）和蠕变( )
对于已安装在试件上的应变片，当温度恒定时，即使试件不受外力，不产生机械应变，但应变片指示应变会随着时间的增加而逐渐变化，这一变化即称之为零点漂移，简称零漂。若温度恒定，试件产生恒定的机械应变，这时应变片指示应变也会随着时间的变化而变化，该变化称为蠕变。
零漂和蠕变反映了应变片的性能随时间的变化规律，只有当应变片用于较长时间的测量时才起作用。实际上零漂和蠕变是同时存在的，在蠕变值中包含着同一时间内的零漂值。
零漂主要由敏感栅通工作电流后的温度效应、应变片制造和安装过程中的内应力以及粘结剂固化不充分等所引起；蠕变则主要由粘结剂和基底在传递应变时出现滑移所致。
）
5．应变极限（
lim
指在温度恒定时，对安装有应变片的试件逐
渐加载，直至应变片的指示应变与试件产生的应变
（机械应变）的相对误差达到10％时，该机械应
变即为应变片的应变极限，见图10。在图中实线2
是应变片的指示应变随试件机械应变的变化曲线，
虚线1为规定的误差限（10%），随着机械应变的变
增加，曲线2由直线渐弯，直至曲线2与虚线1相
图10 应变片的应变极限
交，相交点的机械应变即为应变片的应变极限。
制造厂按应变片检定标准，在一批应变片中，
按一定比例抽样测定应变片的应变极限，取其中最小的应变极限值作为该批应变片的应变极限。
6．绝缘电阻（R m）
应变片的绝缘电阻是指应变片的引线与被测试件之间的电阻值。绝缘电阻愈小，由于分流作用，使得流经敏感栅的电流愈小，其中一部分电流会流经被测试件，致使测量灵敏度降低，直接影响测量灵敏度；绝缘电阻小，还会引起零点漂移。提高绝缘电阻的办法主要是选用绝缘性能好的粘结剂和基底材料。
7．横向效应系数（H）
前面指出，应变片的敏感栅除有纵栅外，还有圆弧形或直线形的横栅，横栅主要感受垂直于应变片轴线方向的横向应变，因而应变片的指示应变中包含有横向应变的影响，这就是应变片的横向效应。应变片横向效应的大小用横向效应系数H来衡量，H值愈小，表
示应变片横向效应影响愈小。
将应变片置于平面应变场中，沿应变片轴线方向的应变为εx ，垂直于轴线方向的横向应变为εy ，此时应变片敏感栅的电阻相对变化可表示为
y y x x y
x K K R R R R R R εε+=??? ???+??? ???=? （6） 式中()R R x
?
和()R R y ?分别为由x ε和y ε引起的敏感栅电阻的相对变化；x K 和y K 分别为应变片轴向和横向灵敏系数，它们可表示为 ()()y y
R R y x
x R R x K K εε??==
(6a)
横向灵敏系数与轴向灵敏系数的比值取百分数，定义为横向效应系数H ，即
%100?=x y
K K H （7）
应变片横向效应系数主要与敏感栅的型式和几何尺寸有关，还受到应变片基底和粘结
剂质量的影响。因此，应变片的横向效应系数应在专门的装置上进行标定。不同种类的应变片，其横向效应的影响也不同，丝绕式应变片的横向效应系数最大，箔式应变片次之，短接式应变片的H 值最小，常在％以下，故可忽略不计。
近年来，由于箔式应变片设计的合理性以及箔材质量的提高、制造工艺的先进性，使
得横向效应的误差非常小，均优于%，因此箔式应变片的横向效应亦可忽略不计。
8．热输出（εt ）
应变片安装在可以自由膨胀的试件上，试件不受外力作用，当环境温度发生变化时，应变片的指示应变会随着环境温度的变化而变化，该变化称之为热输出（εt ），即这时应变片的指示应变值的变化不是由于试件内存在的应力所至，而是由于环境温度变化所产生的。
敏感栅材料的电阻温度系数、敏感栅材料与试件材料之间线膨胀系数的差异，是应变片产生热输出的主要原因。若敏感栅材料的电阻温度系数为α，当温度变化Δt 时，应变
片电阻的相对变化为t R R ??=?α，以指示应变表示为
/1t t K
εα=??? （8） 若试件和敏感栅的线膨胀系数分别为βm 、βs ，当βm ≠ βs 且温度变化Δt 时，由
此产生的应变为
()//t m s t εββ=-? （9）
将以上两项相加，则得应变片的热输出为
()[]s m t K K
t ββαε-+?= （10） 表1 常温应变片工作特性的质量等级
9．疲劳寿命（N ）
在幅值恒定的交变应力作用下，应变片连续工作，直至产生疲劳损坏时的循环次数，称为应变片的疲劳寿命。当应变片出现以下任何一种情况时，即认为是疲劳损坏：
1）．敏感栅或引线发生断路；
2）．应变片输出幅值变化10 ％；
3）．应变片输出波形上出现尖峰。
疲劳寿命是反映应变片对动态应变适应能力的参数。
表1中列出了不同质量等级的常温应变片各项工作性能的要求。
电阻应变片工作特性的标定
应变片的各项工作特性需在专门的设备上抽样标定。在有关的技术标准中，规定了应变片工作特性的标定设备和标定方法等。下面仅介绍应变片灵敏系数和横向效应系数的标定方法。
1．灵敏系数的标定
按照应变片灵敏系数的定义，在进行标定时，应采用一单向应力状态的试件，通常用纯弯曲梁，如图11（a）所示。载荷P通过加载横梁施加在标定梁的C1、C2两点，使得C1C2
（b）
（a）
图11 应变片灵敏系数标定
段为纯弯曲区，因此，C1C2区段内沿其长度方向为单向应力状态，其上下表面的应变大小相等、方向相反。
将被标定应变片安装在梁的纯弯曲区段内的上下表面，且应变片的轴线与梁的轴线方向一致。在C1C2段中间安装一个三点挠度仪。当梁弯曲时，由挠度仪上的千分表可读出测得的挠度f（即梁在三点挠度仪长度a范围内的挠度），如图11（b）所示。再根据材料力学公式和几何关系，即可求得梁纯弯曲区段上下表面的轴向应变，其值为
222j hf
a f hf ε=??++ ??? （11）
式中h 为标定梁截面高度。如果再由惠斯顿电桥直接测量出在该载荷作用下应变片电阻的相对变化
R R ?值，则可由公式（5）计算得到应变片的灵敏系数K 。
R
R ?值的测定一般都采用电阻应变仪。若电阻应变仪的灵敏系数和读数应变分别以K 0和d ε表示，则
R
R ?值可由下式求得 d K R
R ε0=? （12） 应变片的灵敏系数K 则由下式计算
0d j j
R
K R K εεε?== （13） 一般在标定应变片灵敏系数时，应变仪的灵敏系K 0设置为2。
应该指出，当应变片使用环境与应变片标定环境不同时，会产生误差，对于高精度的测量，应进行相应的修正。
2．横向效应系数的标定
应变片横向效应系，对于早期的应变片制作工艺，这项指标显得非常重要，它直接影响应变测量精度。但随着应变片制作工艺水平的提高，应变片几何形状的改变，包括对敏感栅材料的处理以及制作工艺自动化程度的提高，这项指标对于应变测量精度的影响已微乎其微。
标定应变片横向效应系数时，一般采用图12
所示的单向应变场标定装置。其标定区的截面形
状为П，中间薄壁部分的厚度仅为5毫米左右，
而两边尺寸较大。两侧边用许多螺钉与侧板连接。
通过加载手柄对标定区施加力矩，标定区产生弯
曲变形时。由于标定区沿y 方向的刚度很大，当
x 方向产生很大变形时，y 方向的应变接近于零（通常要求x 方向的应变达到1000±50微应变时，y 方向的应变小于2微应变），可以认为是单向应变场。在单向应变场中，可以精确地标定出应变片的横向效应系数。将被标定应变片粘贴在标定区的表面，并使应变片的轴线分别平行和垂直于单向应变方向。轴线平行于x 方向的应变片，其轴向应变为εx 0、横向应变则为零；而轴线垂直于x 方向、平行于y 方向的应变片，其轴向应变为零、 横向应变为εx 0。由公式（6）可得平行于x 方向的应变片的电阻变化为
00
1x x x x
x x R R R K K R R R εε???????==→=? ? ????? 平行于y 方向的应变片的电阻变化为 00
1y x y y y x R R R K K R R R εε???????==→=? ? ????? 根据公式（7），标定得到应变片横向效应系数为
100%y x R R H R R ???????=??? ? ??????
?
（14） 另由公式（12）得到以下关系 00xd yd x y
R R K K R R εε??????== ? ????? ， （15） 式中应变仪的灵敏系数K 0一般设置为2， xd ε和yd ε分别为由应变仪读出的轴线为x 方向和y 方向应变片的应变。
将公式（15）代入公式（14），标定得到应变片横向效应系数为
%100xd
yd H εε= （16） 3．热输出的标定
由于热输出的大小与标定试件材料的线膨胀系数有关，制造者只能针对几种比较典型
的材料标定应变片的热输出，例如，钛合金、碳素结构钢、不锈钢、铝合金、镁合金等，它们的线膨胀系数分别为9、11、17、23、27（×10-6
/℃）。当被侧构件的材料与上述材料
不同时，需根据测量精度要求，确定是否重新标定。
标定热输出应在均匀温度场内进行，温度不均匀度不大于±2℃。标定试件尺寸通常取宽度约为50毫米，长度约为100毫米，厚度为2~3毫米。标定试件太薄，升温时易变形，标定试件太大则易造成温度不均匀。
标定热输出时，试件在温度场中应能自由膨胀，不致产生附加应力。应变片与测量仪器的连接要采用三线接线法，以消除导线对热输出的影响。升温速率为3~5 ℃/分。
4. 电阻应变片的选择、安装和防护
在应变测量时，只有正确选择和安装使用应变片，才能保证测量精度和可靠性，达到预期的测试目的。
电阻应变片的选择
应变片的选择，应根据试验环境、应变性质、应变梯度及测量精度等因素来决定。1．测量环境
测量时应根据构件的工作环境温度选择合适的应变片，使得在给定的试验温度范围内，应变片能正常工作。潮湿对应变片性能影响影响极大，会出现绝缘电阻降低、粘结强度下降等现象，严重时将无法进行测量。为此，在潮湿环境中，应选用防潮性能好的胶膜应变片，如酚醛一缩醛、聚脂胶膜应变片等，并采取有效的防潮措施。
应变片在强磁场作用下，敏感栅会伸长或缩短，使应变片产生输出。因此，敏感栅材料应采用磁致伸缩效应小的镍铬合金或铂钨合金。
2．应变性质
对于静态应变测量，温度变化是产生误差的重要原因，如有条件，可针对具体试件材料选用温度自补偿应变片。对于动态应变测量，应选用频率响应快、疲劳寿命高的应变片，如箔式应变片。
3．应变梯度
应变片测出的应变值是应变片栅长范围内分布应变的平均值，要使这一平均值接近于测点的真实应变，在均匀应变场中，可以选用任意栅长的应变片，对测试结果无直接影响；在应变梯度大的应变场中，应尽量选用栅长比较短的应变片；当大应变梯度垂直于所贴应变片的轴线时，应选用栅宽窄的应变片。
4．测量精度
一般认为以胶膜为基底、以铜镍合金和镍铬合金材料为敏感栅的应变片性能较好，它具有精度高、长时间稳定性好以及防潮性能好等优点。
电阻应变片的安装
常温应变片的安装采用粘贴方法。应变片粘贴操作过程如下：
1．检查和分选应变片
应变片粘贴前应对应变片进行外观检查和阻值测量。检查应变片敏感栅有无锈斑、基底和盖层有无破损，引线是否牢固等。阻值测量的目的是检查应变片是否有断路、短路情况，并按阻值进行分选，以保证使用同一温度补偿片的一组应变片的阻值相差不超过欧姆。2．粘贴表面的准备
首先除去构件（或试件）粘贴表面的油污、漆、锈斑、电镀层等，用砂布交叉打磨出细纹以增加粘结力，接着用浸有酒精(或丙酮)的脱脂棉球擦洗，并用钢划针划出贴片定位线，再用细砂布轻轻磨去划线毛刺，然后再进行擦洗，直至棉球上不见污迹为止.
3．贴片
粘结剂不同，应变片粘贴的过程也不同。以氰基丙稀酸酯粘结剂502胶为例，在应变片基底底面涂上502胶（挤上一小滴502胶即可），立即将应变片底面向下放在被测位置上，并使应变片轴线对准定位线，然后将氟塑料薄膜盖在应变片上，用手指柔和滚压挤出
多余的胶，然后手指静压一分钟，使应变片与被测件完全粘合后再放开，从应变片无引线的一端向有引线的一端揭掉氟塑料薄膜。
（注意：502胶不能用的过多或过少，过多使胶层太厚影响应变片测试性能，过少则粘结不牢不能准确传递应变，也影响应变片测试性能。此外小心不要被502胶粘住手指，如被粘住用丙酮泡洗）
4．固化
贴片时最常用的是氰基丙稀酸酯粘结剂（如5 02胶水、5 0 1胶水）。用它贴片后，只要在室温下放置数小时即可充分固化，而具有较强的粘结能力。对于需要加温加压固化的粘结剂，应严格按粘结剂的固化规范进行。
5．测量导线的焊接与固定
待粘结剂初步固化以后，即可焊接导线。常温静态应变测量时，导线可采用 ～毫米的单丝包铜线或多股铜芯塑料软线。
导线与应变片引线之间最好使用接线端子片，如图13所示。接线端子片是用敷铜板腐蚀而成的。接线端子片应粘贴在应变
片引线端的附近，将应变片引线与导线
都焊在端子片上。常温应变片均用锡
图13 应变片引线和接线端子的连接
焊。为了防止虚焊，必须除尽焊接端的
氧化皮、绝缘物，再用酒精等溶剂清洗，并且焊接要准确迅速，焊点要丰满光滑，不带毛刺。
已焊好的导线应在试件上沿途固定。固定的方法有用胶布或用胶(如用502胶)等。6．检查
对已充分固化并已联接好导线的应变片，在正式使用前必须进行质量检查。除对应变片作外观检查外，尚应检查应变片是否粘贴良好、贴片方位是否正确、有无短路和断路、
绝缘电阻是否符合要求等。
电阻应变片的防护
对安装后的应变片，应采取有效的防潮措施。
防潮剂应具有良好的防潮性，对被测件表面和导线有良好的粘结力；弹性模量低，不影响被测件的变形；对粘结剂无损坏作用，对应变片无腐蚀作用；使用工艺简单。
防护方法的选择取决于应变片的工作条件、工作期限及所要求的测量精度。对于常温应变片，常采用硅橡胶密封防护方法。这种方法是用硅橡胶直接涂在经清洁处理过的应变片及其周围，在室温下经12～24小时固化，放置时间越长，固化越好。硅橡胶使用方便、防潮性能好、附着力强、储存期长、耐高低温、对应变片无腐蚀作用，但粘结强度较低。
5. 电阻应变片的测量电路
通过应变片可以将被测件的应变转换为应变片的电阻变化。但通常这种电阻变化是很小的。为了便于测量，需将应变片的电阻变化转换成电压(或电流)信号，再通过放大器将信号放大，然后由指示仪或记录仪器指示或记录应变数值。这一任务是由电阻应变仪来完成的。而电阻应变仪中将应变片的电阻变化转换成电压(或电流)变化是由应变电桥（即惠斯顿电桥）来完成的。
应变电测早期，由于受电子技术的限制，电阻应变仪在比较长的一段时间内都选用交流电桥。但从20世纪八十年代以后，由于电子技术的迅猛发展，直流放大器性能越来越好，高精度直流放大器愈来愈多，选择的范围愈来愈广，现在，已很难见到交流电桥的电阻应变仪了，因此，本书中只讲述直流电桥在应变电测中的应用。
直流电桥
电桥即惠斯顿电桥，如图所示。设电桥各桥臂电阻分别为
R 1、R 2、R 3、R 4，其中的任一个桥臂电阻都可以是应变片电阻。电桥的A 、C 为输入端，接直流电源，输入电压为U AC ；而B 、D 为输出端，输出电压为U BD 。下面分析当R 1、R 2、R 3、R 4变化时，输出电压U BD 的大小。从ABC 半个电桥来看，AC 间的电压为U AC ，流经R 1的电流为
2
1R R U I AC += 由此得出R 1两端的电压降为
AC AB U R R R R I U 2
1111+=
= 同理，R 3两端的电压降为 AC AD U R R R U 4
33+= 故可得到电桥输出电压为 AC AC AD AB U R R R U R R R U U U 4
332110+-+=-= ()()AC U R R R R R R R R 43213241++-=
（17） 由公式（）可知，要使电桥平衡，即要使电桥输出电压U 0为零，则桥臂电阻必须满足
3241R R R R = （18）
若电桥初始处于平衡状态，即满足公式（18）。当各桥臂电阻发生变化时，电桥就有
输出电压。设各桥臂电阻相应发生了ΔR 1、ΔR 2、ΔR 3、ΔR 4的变化，则由公式（17）可计算得到电桥的输出电压为
()()()()()()
AC U R R R R R R R R R R R R R R R R U 44332211332244110?++?+?++?+?+?+-?+?+= （19） 将公式（18）代入上式，且由于i i R R <
目录 电阻应变测量原理及方法 (2) 1. 概述 (2) 2. 电阻应变片的工作原理、构造和分类 (3) 电阻应变片的工作原理 (3) 电阻应变片的构造 (4) 电阻应变片的分类 (5) 3. 电阻应变片的工作特性及标定 (8) 电阻应变片的工作特性 (8) 电阻应变片工作特性的标定 (13) 4. 电阻应变片的选择、安装和防护 (16) 电阻应变片的选择 (16) 电阻应变片的安装 (17) 电阻应变片的防护 (19) 5. 电阻应变片的测量电路 (19) 直流电桥 (19) 电桥的平衡 (23) 测量电桥的基本特性 (23) 测量电桥的连接与测量灵敏度 (24) 6. 电阻应变仪 (31) 静态电阻应变仪 (31) 测量通道的切换 (33) 公共补偿接线方法 (36) 7. 应变-应力换算关系 (37) 单向应力状态 (37) 已知主应力方向的二向应力状态 (37) 未知主应力方向的二向应力状态 (38) 8. 测量电桥的应用 (40) 拉压应变的测定 (40) 弯曲应变的测定 (44) 弯曲切应力的测定 (46) 扭转切应力的测定 (47) 内力分量的测定 (48)
电阻应变测量原理及方法 1. 概述 电阻应变测量方法是实验应力分析方法中应用最为广泛的一种方法。该方法是用应变敏感元件——电阻应变片测量构件的表面应变，再根据应变—应力关系得到构件表面的应力状态，从而对构件进行应力分析。 电阻应变片（简称应变片）测量应变的大致过程如下：将应变片粘贴或安装在被测构件表面，然后接入测量电路（电桥或电位计式线路），随着构件受力变形，应变片的敏感栅也随之变形，致使其电阻值发生变化，此电阻值的变化与构件表面应变成比例，测量电 路输出应变片电阻变化产生的信号，经放大电路放大后，由指示仪表或记录仪器指示或记录。这是一种将机械应变量转换成电量的方法，其转换过程如图1所示。测量电路的输出信号经放大、模数转换后可直接传输给计算机进行数据处理。 电阻应变测量方法又称应变电测法，之所以得到广泛应用，是因为它具有下列优点 1．测量灵敏度和精度高。其分辨率达1微应变（με），1微应变=10-6应变（ε）。 2．测量范围广。可从1微应变测量到2万微应变。 3．电阻应变片尺寸小，最小的应变片栅长为毫米；重量轻、安装方便，对构件无附加力，不会影响构件的应力状态，并可用于应力梯度变化较大的应变的测量。 4．频率响应好。可从静态应变测量到数十万赫的动态应变。 5．由于在测量过程中输出的是电信号，易于实现数字化、自动化及无线电遥测。 6．可在高温、低温、高速旋转及强磁场等环境下进行测量。 7．可制成各种高精度传感器，测量力、位移、加速度等物理量。 图1 用电阻应变片测量应变的过程
基桩低应变检测实例分析与处理方法 基础工程是建筑工程的重要组成部分，地基基础工程的质量直接关系到整个建筑物的结构安全。桩基础是主要的基础形式之一，由于桩的施工具有高度的隐蔽性，因此桩基工程的设计、施工、质量检测等方面往往比上部建筑结构更为复杂，更容易存在质量隐患。桩基工程的质量问题将直接危及主体结构的正常使用与安全。 桩基质量检测技术，特别是桩基动力试验，涉及到岩土力学、振动学、桩基施工技术和计算机技术等诸多学科知识，它既不同于常规的建筑材料试验，又不同于普通的建筑结构测试。因此，作为一名检测人员，应坚持不懈地学习专业理论知识，不断地积累实际工作经验，努力地提高桩基检测的技术水平，进一步完善基桩质量检测技术。 桩基在施工过程中如果控制不当，就会造成质量事故。特别是钻（冲）孔灌注桩，往往在浇注混凝土时出现质量问题。下面，本人就近几年在基桩低应变检测中测得的几例比较典型的钻（冲）孔灌注桩工程实例进行分析，供同行参考。 图1：中国南洋汽摩集团有限公司综合宿舍楼工程，该桩桩径500mm，有效桩长40m，混凝土强度C20，简易钻孔桩。该桩在2.2m附近有同向反射,并伴有多次反射,断桩，判为Ⅳ类桩。处理方法：开挖处理，开挖至2.2m左右，发现钢筋笼内空心，下去1m左右出现平整的水泥土，继续开挖至5m左右（采用人工挖孔桩的方法），出现密实的混凝土，修整后再测，桩身完整。原因分析：在浇灌至距桩顶标高5m左右，导管拔空，混凝土无法从导管中下去，拔出导管后直接把混凝土从孔口倒下，于是孔中的泥浆和砂浆的混合物就被倒下的混凝土压缩在2.2m至5m 左右的钢筋笼中,水份被吸收后就形成前面的状态。经与浇灌工人核对后，情况完全符合。 图2：瑞安红旭车辆贸易公司综合楼工程，该桩桩径500mm，有效桩长45m，混凝土强度C20，简易钻孔桩。该桩在5.1m附近有同向反射,并伴有多次反射,断桩，判为Ⅳ类桩。原因分析：在该桩所在的轴线上有5根桩出现类似的情况，该轴线靠近河边，在河床底下有一层流动性淤泥，
低应变检测原理及波形初步判识 一、低应变动测原理 1、低应变反射波法源于应力波理论，基本原理是在桩顶进行竖向激振，使桩中产生应力波，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在明显波阻抗界面（如桩底、断裂或离析、夹泥等部位）或桩身截面积变化（如缩颈或扩径）部位，将产生反射波，利用特定的仪器设备经接收、放大、滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息。通过对反射信息进行分析计算，来判断桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及其位置。 2、桩判定标准 在《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003（以下简称《规范》）中，桩身完整性定义为：反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性的综合定性指标；桩身缺陷定义为：使桩身完整性恶化，在一定程度上引起桩身结构强度和耐久性降低的桩身断裂、裂缝、缩颈、夹泥（杂物）、空洞、蜂窝、松散等现象的统称。注意，桩身完整性不是严格的定量指标，对不同的桩身完整性检测方法，具体的判定特征各异，但为了便于采用，应有一个统—的分类标准。所以，桩身完整性类别是按缺陷对桩身结构承载力的影响程度，统一划分为四类的：Ⅰ类——桩身完整。 Ⅱ类——桩身有轻微缺陷．不会影响桩身结构承载力的发挥。 Ⅲ类——桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响。一般应采用其他方法验证其可用性，或根据具体情况进行设计复核或补强处理。 Ⅳ类——桩身存在严重缺陷，—般应进行补强处理。 二、低应变动力测桩法的分类 低应变动力测桩以所采用的激振方式及所观测的振动响应的不同分为两类，即瞬态法和稳态法。 （一）、瞬态法 所谓瞬态法就是采用激振方式并观测橇的瞬态振动响应的方法，是对桩顶面施以轴向瞬时冲击力或施以一冲量来激发桩的振动的方式，就是桩在瞬时冲击力或冲量的作用下，桩的振动随时间的变化过程，振动时间的持续时间一般不会超过1S。
基桩检测考题 一、填空题 1.《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003范适用于建筑工程基桩的承载力和桩身完整性的检 测与评价。 2.基桩检测开始时间应符合下列规定：当采用低应变法或声波透射法检测时，受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不小于15MPa 。当采用钻芯法检测时，受检桩的混凝土龄期达到28d 或预留同条件养护试块强度达到设计强度。承载力检测前的休止时间除应达到本题第2 句规定的混凝土强度外，当无成熟的地区经验时，尚不应少于下述规定的时间：砂土7 d、粉土10 d、非饱和粘性土 15 d、饱和粘性土25 d，对于泥浆护壁灌注桩，宜适当延长休止时间。 3.基桩施工后，宜先进行工程桩的桩身完整性检测，后进行承载力检测。当基础埋深较大时，桩身完整性检测应在基坑开挖至基底标高后进行。 4.当设计有要求或满足下列条件之一时，施工前应采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值：设计等级为甲级、乙级的桩基；地质条件复杂、桩施工质量可靠性低；本地区采用的新桩型或新工艺。检测数量在同一条件下不应少于3 根，且不宜少于总桩数的1%；当工程桩总数在50 根以内时，不应少于2 根。 5．打入式预制桩有下列条件要求之一时，应采用高应变法进行试打桩的打桩过程监测：（1）控制打桩过程中的桩身应力；（2）选择沉桩设备和确定工艺参数；（3 ）选择桩端持力层。在相同施工工艺和相近地质条件下，试打桩数量不应少于3 根。 6．当满足采用高应变法进行单桩竖向抗压承载力验收检测条件时，抽检数量不宜少于总桩数的5%，且不得少于5 根。 7.对于端承型大直径灌注桩，当受设备或现场条件限制无法检测单桩竖向抗压承载力时，可采用钻芯法测定桩底沉渣厚度并钻取桩端持力层岩土芯样检验桩端持力层。抽检数量不应少于总桩数的10%，且不应少于10 根。 8、单孔钻芯检测发现桩身混凝土质量问题时，宜在同一基桩增加钻孔验证。对低应变法检测中不能明确完整性类别的桩或Ⅲ类桩，可根据实际情况采用静载法、钻芯法、高应变法、开挖等适宜的方法验证检测。 9.当采用低应变法、高应变法和声波透射法抽检桩身完整性所发现的Ⅲ、Ⅳ类桩之和大于抽检桩数的20%时，宜采用原检测方法（声波透射法可改用钻芯法），在未检桩中继续扩大抽检。 10. 对于桩身完整性判别为Ⅳ类桩应进行工程处理。 11. 若单桩竖向抗压静载试验是为设计提供依据的试验桩，应加载至破坏；当桩的承载力以桩身强度控制时，可按设计要求的加载量进行。当采用单桩竖向抗压静载试验对工程桩抽样检测时，加载量不应小于设计要求的单桩承载力特征值的2.0 倍。 12．单桩竖向抗压静载试验的加载反力装置可根据现场条件选择锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置、锚桩压重联合反力装置、地锚反力装置四种。当采用工程桩作锚桩时，锚桩数量不应少于4 根，并应监测锚桩上拔量。 13. 荷载测量可用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定；或采用并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载。传感器的测量误差不应大于1%，压力表精度应优于或等于0.4 级。试验用压力表、油泵、油管在最大加载时的压力不应超过规定工作压力的80%。 14、沉降测量宜采用位移传感器或大量程百分表，并应符合下列规定：测量误差不大于0.1% FS，分辨力优于或等于0.01mm 。直径或边宽大于500 mm 的桩，应在其两个方向对称安置4 个位移测试仪表，直径或边宽小于等于500mm 的桩可对称安置2 个位移测试仪表。沉降测定平面宜在桩顶200mm 以下位置，测点应牢固地固定于桩身。 15.采用锚桩横梁反力装置时，试桩中心于锚桩中心距离、试桩中心与基准桩中心距离、基准桩中
的1/3乃至1/5以下。以加速度计为例，如其安装谐振频率为14kh，则频率上限只能达到3-4kh。由于桩基动测对幅值的定量要求不高，可以放宽限度，但也绝不能使谐振频率接近甚至位于要求的频率范围内。然而，地震检波器的使用者却不同程度地犯了这个错误，以28hz和38hz的速度检波器为例，研究表明，当锥形杆被手按于混凝土表面，且用铁锤激发时，谐振频率在830hz左右；通过钻孔方式将锥形杆紧紧地全部插入孔中或取下锥形杆用石膏粘固在混凝土表面时，如用铁锤敲击，谐振频率多在1200hz以上，此时如用尼龙锤或铁锤垫橡皮等低频锤敲击则可完全排除安装谐振频率的影响。显而易见，正确安装方式应以后者为宜。 理论推导表明，传感器的安装谐振频率与传感器的安装刚度和传感器底座质量有关。一般可以减化理解为：安装刚度越高，基座质量越小，安装谐振频率就越高，而安装刚度与安装的松紧程度、传递杆（锥形杆）长短有关。正因如此，一般要求取消锥形杆（或全部埋入被测连续介质中），也要求传感器基座越轻越好。 对于位移型惯性传感器而言（如速度计），安装谐振频率有f1，f2两个，f1比传感器的自然谐振频率还低，在40Hz以内，一般对测试没有影响；f2即是所讲安装谐振，处理较好时应在1200Hz以上。加速度型惯性传感器也有两个安装谐振频率，但均位于高频段，引起我们关注的是第一谐振频率，处理较好时在大几千赫兹至几万赫兹变化，但是，如用弹性较好的橡皮泥安装将只有1-2kHz。 在对基桩进行低应变反射波法测试时选用速度或加速度传感器。其中速度计在低频段的幅频特性和相频特性较差，在信号采集过程中，因击振激发其安装谐振频率，而产生寄生振荡，容易采集到具有振荡的波形曲线，对浅层缺陷反应不是很明显。同速度计相比，加速度计无论是在频响特性还是输出特性方面均具有巨大优势，并且它还具有高灵敏度的优点，因此用高灵敏度加速度计测试所采集到的波形曲线，没有振荡，缺陷反应明显。所以建议在对基桩进行低应变反射波法测试时选用高灵敏度加速度计检测。 理论上讲位移计型惯性传感器包括速度计（所谓高阻尼速度计和地震检波器）的高频部分是完全满足应力波反射法测试要求的，但由于生产工艺等方面的原因，其高频部分往往受到很大的限制，有的仅几百赫兹，最高一般亦在2kHz左右会掉下来。在现场测桩时，传感器的安装刚度又会导致安装谐振的出现，进一步使传感器的可测范围变窄，那么怎样判断传感器的优劣呢？ 利用牙膏、石膏、黄油、橡皮泥等粘接剂将不含锥形杆的速度计紧紧地粘贴在被正确清理干净，满足测试要求的桩头上或用冲击电锤打孔，将有锥形杆的速度计牢牢地插入孔中，确保安装方法正确后，利用小铁锤直接敲击砼表面，仪器的模拟滤波档置2.5kHz以上。对被测信号进行谱分析，如果此桩两米内没有毛病，其幅值谱最高峰（一般为传感器的安装谐振峰）频率大于1200Hz，此传感器即可满足测试要求。频率越高在以后的测试过程中浅部测试效果将越好；分析幅值谱的低频部分(固有频率以下)还可判断出低频特性的好坏。换用低频锤，如力棒、尼龙锤(桩头再垫层橡皮更好)或铁锤＋汽车外胎垫测试，如无振荡或振荡很小，这类传感器将更好。如果传感器的谐振峰仅几百赫兹，用低频锤时又不能消振，那么这种传感器是满足不了测试要求的。 需要指出的是，这种测试方法与桩头强度、砼龄期、浅部缺陷以及安装紧凑程度很有关系，以预制桩桩头测试效果最好，而如果在素混凝土上测试，效果将最差，最不能说明问题。速度计是自生电动势型的，虽然价格低廉，但也应注意保护，一般的保护方法是将其输出端短路或两个传感器对接。开路贮放将减少传感器寿命，是不合适的。测桩界较流行的速度计：灵敏度大约为280mV/cm/s，固有频率：10~28Hz，阻尼系数ξ=0.6~1.0。 如果判断速度计测试效果的好坏？从传感器频响，特别是安装后的频响特性来考虑，速度计用于测桩是应当慎重的，因此从某种意义上讲，提高速度计的安装刚度，降低安装质量
2012.11.低应变现场考试提问题目及答案 1、低应变采样时间间隔应根据什么合理选择？ 答：采样时间间隔应根据桩长、桩身波速、和频域分辨率合理选择。时域信号采样点数不宜少于1024点。 2、低应变数据采集时，设置采样间隔时要如何估算？ 按照规范“时域信号分析的时间段长度应在2L/c时刻后延续不少于5ms；”的要求及一般仪器采集点数为1024的实际情况。（如仪器采集点数不同，应根据情况变化）采样间隔估计应由下式估算： {[(2L/V)*1000ms+5ms]/1024}*1000us其中L为桩长，V为估计桩的波速。 3、反射波法检测中，用加速度计测得的原始信号是什么曲线，实际显示的曲线是什 么曲线？。 答：实际测得的是加速度时程曲线，实际显示的是经过积分的速度时程曲线。 4、低应变完整性检测时，对于浅部缺陷一般要求什么样的锤击激振能量？什么 样的激振频率？ 答：低应变完整性检测时，对于浅部缺陷一般要求小的锤击激振能量和高的激振频 率。 5、低应变完整性检测时，有利于桩底信号的获取时需要什么样的锤击能量？什么样 的激振频率？ 答：低应变完整性检测时，有利于桩底信号获取时需要大的锤击能量和低的激振频 率。 6、通俗一点的说法，在选择低应变完整性检测激振锤时有什么原则？ 答：小桩用小锤，打桩用大锤，小桩用硬锤大桩用软锤。实际上，小锤产生小的激 振能量，大锤桩产生大的激振能量，同时，硬的锤子产生较高的激振频率，软的锤 子产生较低的激振频率。
7、实心桩进行低应变完整性检测时，激振位置及传感器安装部位主要有什么要求？答：实心桩的激振点位置应选择在桩中心，测量传感器安装位置宜为距桩中心2/3半径处。 8、空心桩（管桩）进行低应变完整性检测时，激振位置及传感器安装部位主要有什么要求？ 空心桩的激振点与测量传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成的 夹角宜为90°，激振点和测量传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处。 9、低应变完整性检测时，信号采集和筛选有什么主要要求？ 答：根据桩径大小，桩心对称布置2～4个检测点；每个检测点记录的有效信号数不 宜少于3个。 10、对于锤击式预应力管桩，在进行低应变完整性检测时，除了常规需要收集的信 息外，尚应特别注意收集哪些信息便于对采集数据进行分析认识？ 答：尚应特别注意收集接桩情况，收锤情况，总锤击数等此工艺特有的数据信息以 及观察管桩是否有开裂现象等，为以后分析低应变检测数据提供参考依据。 11、简述应力波反射法的原理。 答：用小扰动激振桩顶，使产生的应力波沿桩身传播，用仪器记录桩顶传感器安装 部位振动时程曲线，利用一维波动理论，根据桩身各阻抗变化界面反射信号，对桩 身完整性进行分析。 12、在低应变完整性检测时，如果根据桩底信号判断，桩的波速明显偏高，且超出 常识范围。这时，这个桩的实际桩长可能有什么样的偏差？ 答：偏短了。 13、对于砼实心桩，当检测点距桩中心点多远处时，所受干扰相对较小；对空心桩， 当检测点与激振点平面夹角约为多少度时也有类似效果？ 答：对于砼实心桩，检测点位于距桩中心2/3处所受干扰最少；对于空心桩，当检测点与激振点平面夹角为90度时也有类似效果。
低应变反射波法 目前国内外普遍采用瞬态冲击方式,实测桩顶加速度或速度响应时域曲线。籍一维波动理论分析来判定基桩得桩身完整性,这种方法称之为反射波法(或瞬态时域分析法)。 传感器得安装方法: 实心桩得激振点位置应选择在桩中心,测量传感器安装位置宜为距桩中心 2/3 半径处; 空心桩得激振点与测量传感器安装位置宜在同一水平面上,且与桩中心连 线形成得夹角宜为90 度,激振点与测量传感器安装位置宜为桩壁厚得1/2 处。
传感器藕合: 把藕合剂抹在传感器底部,再把传感器放入桩顶部,松手后传感器不会移动与侧斜为佳。传感器安装地点,一点要平整。不然会影响采集效果,藕合可以用牙膏,黄油,口香糖,但不可用泥巴。 敲击: 敲击以力棒自由落体来敲击桩头,力棒落到桩头反弹后,立马抓住力棒。落距为5cm—15cm 为佳。视桩得长度而定,桩稍长可稍加大落距。长桩用得锤头最好为橡胶头,短桩用铝合金头。 波形分析完整桩:入射波与反 射波同相
也有桩底反射与初始入射波先反相再同相得扩底桩 下图为,某小区得住宅楼,长7、2 米人工挖孔桩,设计砼强度为C25。V=3675,经检测桩底反射明显,底部扩底属完整桩 缩径桩:在时程曲线上反映比较规则,缩径部位与缺陷呈先同相再反相,或仅现其同相反射信号,视严重程度,可能有多次反射,此类缺陷 桩一般可见桩底信号
离析:由于离析部位得混凝土松散,对应力波能量吸收较大,形成缺 陷波不规则,后续信号杂乱,而且频率较低,波速偏小,通常很难瞧到 桩底反射。 断桩:测试曲线呈等距多次同相反射。上部断裂往往趾呈高频多次同 时反射,反射幅值较高,衰减较慢,中部断裂反映为多次同相反射, 缺 陷得反射波幅值较低,而深部断裂波形反映下,类就是摩擦桩桩底反射,但算得得波速明显高于正常桩得波速。
低应变考试 一、单项选择题 1、低应变检测时，幅频信号分析的频率围上限不应小于( D )Hz。 A、800 B、1000 C、1500 D、2000 4、在低应变检测中，对于桩底反射不太明显的信号，应选用锤头材料相对( B )的敲锤。 A、硬的 B、中等的 C、软的 D、无所谓 2、对某一工地确定桩身波速平均值时，应选取同条件下不少于（ D ）根Ⅰ类桩的桩身波速参与平均波速的计算。 A、2个 B、3个 C、4个 D、5个 3、低应变方法不适用于判定（ D）。 A、桩身完整性 B、桩身缺陷的程度 C、桩身缺陷位置 D、承载力 4、低应变法检测要求受检桩的混凝土强度至少达到（ B）。 A、设计强度的70%，且不小于20MPa B、设计强度的70%，且不小于15MPa C、设计强度的50%，且不小于20MPa D、设计强度的50%，且不小于15MPa 5、低应变测试参数设定中时域信号记录的时间段长度应在2L/c时刻后延续不少于 （ B ）。 A、3ms B、5ms C、10ms D、15ms 6、低应变测试参数设定中的时域信号采样点数不宜少于（C）。 A、256点 B、512点 C、1024点 D、2048点 7、实心桩的激振点位置应选择在（A）。 A、桩中心 B、距桩中心1/3半径处 C、距桩中心1/2半径处 D、距桩中心2/3半径处
8、以下哪种类型的桩低应变法检测不适用（A）。 A、薄壁钢管桩 B、预制混凝土方桩 C、预制混凝土管桩 D、等截面的混凝土灌注桩 9、低应变法采集信号时，每个检测点记录的有效信号数不宜少于（C）。 A、1个 B、2个 C、3个 D、4个 10、桩身完整性类别为II类的时域信号特征为（C）。 A、波形呈低频大振幅衰减振动，无桩底反射波 B、2L/c时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波 C、2L/c时刻前出现轻微缺陷反射波，有桩底反射波 D、2L/c时刻前出现轻微缺陷反射波，无桩底反射波 11、JGJ106规中特别强调的低应变检测报告应包括（C）。 A、地质条件描述 B、受检桩的桩号、桩位和相关施工记录 C、桩身完整性检测的实测信号曲线 D、桩身完整性描述、缺陷的位置及桩身完整性类别 12、当截面扩大时，透射波的速度或应力的幅值（C）入射波。 A、大于 B、等于 C、小于 D、不确定 13、当在桩顶检测出的反射波与入射波信号极性一致，假定桩弹性波波速和截面面积不变，则表明在相应位置可能（A）。 A、密度变小 B、密度变大 C、密度不变 D、不确定 14、当在桩顶检测出的反射波与入射波信号极性相反，假定桩弹性波波速和密度不变，则表明在相应位置可能（ B）。 A、截面缩小 B、截面扩大 C、截面不变 D、不确定 15、低应变检测仪器应具有以下哪些功能（C）。
第一部分客观题部分 一、单项选择题（每题2分，共40分） 1、《江苏省建设工程质量检测行业职业道德准则》第十五条：热情服务，维护权益。下列不属于该条规定的内容是。 A．维护委托方的合法权益； B．不做假试验，不出假报告； C．树立为社会服务意识；D．对委托方提供的样品按规定严格保密 2、透射波的速度或应力在缩颈或扩颈处均（）。 A 不改变方向或符号； B 改变方向不改变符号； C 不改变方向改变符号 D 改变方向改变符号 3、低应变检测时，实测桩长小于施工记录桩长，按桩身完整性定义中连续性的涵义，应判为（）类桩。 A Ⅰ； B Ⅱ； C Ⅲ； D Ⅳ 4、按JGJ106-2003规范，设计等级为甲级的钻孔混凝土桩，柱下三桩或三桩一下的承台为100个，施工总数量为330根，则桩身完整性检测的抽检数量至少应为（）根。 A 100； B 99； C 20； D 165 5、某工程地基采用C30的钻孔灌注桩，当采用低应变检测时，受检桩混凝土强度至少达到设计强度的（），且不小于（）。 A 75%、15MPa； B 70%、15 MPa； C 75%、22.5 MPa ； D 70%、22.5 MPa 6、当采用低应变法抽检桩身完整性所发现的Ⅲ、Ⅳ类桩之和大于抽检桩数的（），宜在未检测桩中继续扩大检测。 A 10%； B 20%； C 30%； D 50% 7、低应变检测时，时域信号出现周期性反射波，且无桩底反射波，则该桩应判为（）类桩。 A Ⅰ； B Ⅱ； C Ⅲ； D Ⅳ 8、低应变法的理论基础以一维线弹性杆件模型为依据。据此请选择下列哪种桩型不宜使用低应变法进行桩身完整性检测。
一、填空题 1、基桩的定义为。 2、低应变检测的目的是与。 3、定应变法检测时，受检桩桩身混凝土强度应达到设计强度的，且不小于 。 4、低应变信号时域时间长度应在2L/c时刻后延续不少于，幅频信号分析 的频率范围上限不应小于。 5、低应变检测时，激振方向应桩轴线方向。 6、低应变检测时，应保证桩顶面、。 7、低应变检测时受检桩宜布置到个测点，每个测点记录有效信号不宜少于个。 8、某桩低应变检测不同检测点多次实测时域信号一致性较差，应。 9、当桩长已知、桩底反射信号明确时，应在地基条件、桩型、成桩工艺相同的 基桩中选取不少于根Ⅰ类桩的桩身波速值计算平均值。 10、低应变桩身完整性是反应、以及 的综合定性指标。 11、低应变完整性检测可以判定桩身缺陷的与。 12、低应变检测时，实心桩的激振点位置应选择在，测量传感器安装位 置宜选为距桩中心半径处。 13、低应变检测时，空心桩的激振点位置与传感器位置宜在，且 与桩中心形成夹角宜为。 14、为获得较长桩桩底或深部缺陷信号，激振锤质量宜，锤头刚度宜。 15、低应变桩身完整性判定可采用时域分析与频域分析，以为主。 16、对低应变检测，“波形呈现低频大振幅衰减振动，无桩底反射波”描述的是 类桩。 17、低应变完整性类别划分除需考虑缺陷位置、程度以外，还需要考虑 、、、。 18、低应变检测时，发现多次反射现象出现，一般表明缺陷在。 19、为保证基桩检测数据的与，检测所用计量器具必须送至
法定计量检测单位进行定期检定。 二、简答题 1、简述低应变反射波法的基本原理。 2、现有一钻孔灌注桩需要进行低应变检测，请简述现场检测步骤。 3、请简述进行低应变检测的桩应满足哪些基本现场条件。、 三、计算题 1、某工程有两种桩型，A桩为钻孔灌注桩，C20，桩径为，桩长为20m，波速为3500m/s；B桩为混凝土预制桩，C40，桩长32m，波速为4000m/s。请分析这两根桩缺陷深度与严重程度。 2、某工程灌注桩施工记录桩长为28m，混凝土等级为C30，波速为3500m/s，该桩波形如下图，t1=4ms、t2=10ms，试分析该桩完整性。（1ms=）
试验检测人员继续教育低应变检测技术自测答 案 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
试验检测人员继续教育低应变检测技术自测答案 第1题 空心桩的激振点与测量传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成的夹角宜为 答案:B 第2题 低应变反射波法检测中，用加速度计测得的原始信号是，实际分析的曲线是 A.加速度加速度 B.加速度速度 C.速度加速度 D.速度速度 答案:B 第3题 低应变反射波法检测时，每个检测点有效信号数不宜少于个，通过叠加平均提高信噪比 答案:C 第4题 当桩进入硬夹层时，在实测曲线上将产生一个与入射波的反射波 A.反向 B.奇数次反射反向，偶数次反射同向 C.同向 D.奇数次反射同向，偶数次反射反向 答案:A 第5题
低应变反射波法检测中，桩身完整性类别分为类 答案:D 第6题 低应变反射波法所针对的检测对象，下列哪个说法不正确 A.工程桩 B.桩基 C.基桩 D.试桩 答案:B 第7题 对某一工地确定桩身波速平均值时，应选取同条件下不少于几根Ⅰ类桩的桩身波速参于平均波速的计算 答案:D 第8题 低应变反射波法计算桩身平均波速的必要条件是 A.测点下桩长、桩径 B.测点下桩长、桩顶相应时间、桩底反射时间 C.测点下桩长、成桩时间 D.桩径、桩顶相应时间、桩底反射时间 答案:B 第9题 低应变反射波法在测试桩浅部缺陷时，激振的能量和频率要求 A.能量小，频率低 B.能量大，频率高 C.能量小，频率高 D.能量大，频率低答案:C 第10题 港口工程桩基动力检测规程中，“检测波波形有小畸变、波速基本正常、桩身有轻微缺陷、对桩的使用没有影响”描述，应判为桩
基桩低应变检测方案 工程名称： 联系人员及电话： 编制： 批准： 宁波蓝海工程检测有限公司 邮编：315016 电话：5 地址：宁波望春工业园春华路885号2号楼 2016年月日
一．工程概况 1．工程名称： 2．工程地点： 3．建设单位： 4．委托单位： 5．勘察单位： 6．监理单位： 7．施工单位： 8．设计单位： 设计参数：桩型/桩径/桩长/砼强度：/ / / 总桩数/检测桩数：/ 结构形式/层数： 9．试验标准：《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003） 10．试验内容：低应变动力检测确定桩身结构完整性 二．抽样方式及检测数量 1．抽样方式：□建设（监理）□设计□质监部门□委托方 2．抽检数量及桩号：详见选桩表 三．基桩检测主要设备 四．检测原理、方法 1、检测原理 采用反射波法检测桩身完整性。该法以一维波动理论为基础，应用应力波特征法来检验桩身质量。用力锤对桩作瞬态激振，以产生脉冲应力波，应力波沿桩身往下传播，到达桩底后发生反射,再向上传播返回桩顶。当桩身存在缺陷时，波阻抗变化也会使应力波产生反射，该反射波传播至桩顶由传感器接收，
性质、程度不同的缺陷引起反射波在振幅、相位与频率上不同程度的改变，当阻抗减少时,此反射波为负;当阻抗增加时,此反射波为正;阻抗变化大,反射波就大。根据这种变化的波形，结合工程地质和施工等有关资料，可以判断缺陷的性质、程度与位置。 2、检测方法 用力锤击桩顶部，产生脉冲应力波，并由设置在桩顶的加速度（或速度）传感器接收信号，信号经电荷放大器放大后送基桩分析系统处理。 3、试桩等级说明： ⑴桩身结构质量分类代号: Ⅰ类桩：波形规则衰减，无缺陷反射波存在，桩底清晰，波速正常，桩身完好。 Ⅱ类桩：波形规则衰减，存在轻度缺陷反射波，桩身有小缺陷，桩底可分辨，波速正常。可以作为工程桩使用。 Ⅲ类桩：波形存在严重的缺陷反射波，桩底反射不易识别，波速偏低，砼质量较差。作为工程桩使用需采取处理措施。 Ⅳ类桩：波形存在严重的缺陷反射波，且多次重复反射，波无法向下传播，无桩底反射。 ⑵检测结果中缺陷的距离是指检测面到缺陷的距离。 五．试桩的桩头处理 1、试桩桩顶不能有积水，宜保持干燥； 2、试桩桩顶应完整、无破损；如有破损，则将破损处破除至好的混凝土面。 六．现场检测用电 1、动测一般有自备电源。如检测桩数较多时，仪器电池不够用，在场地50m范围内应有（220V）电源； 2、场地应避免有强烈震动。 注：以上二条需建设方积极协调配合 七．被检测桩的龄期 受检测桩的混凝土龄期至少达到设计强度的70%，且不小于15Mpa。 八．扩大检测要求
2017年建筑基桩低应变法检测理论考试试题 一、单选题 1.低应变检测的目的是 A. 通过桩身内力及变形测试，测定桩身弯矩 B. 通过桩身内力及变形测试、测定桩侧、桩端阻力 C. 检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别 D. 检测灌注桩桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别 答案：C（JGJ106-2003第3.1.2） 2. 当采用低应变法或声波透射法检测时，受检桩混凝土强度至少达到 A.设计强度的70%，且不小于15MPa B.设计强度的30%，且不小于12MPa C.设计强度的70%，且不小于12MPa D.设计强度的30%，且不小于15MPa 答案：A（JGJ106-2003第3.2.6） 3.反射波法的理论基础是一维线弹性杆件模型，受检基桩的长细比应满足 A.＞10 B.≥10 C.≥5 D.＞5 答案：D（非规范） 4. 稳态激振设备应包括激振力可调、扫频范围为的电磁式稳态激振器 A. 10～2000Hz B. 10～1500Hz C. 100～2000Hz D. 100～1500Hz 答案：A（JGJ106-2003第8.2.2） 5. 时域信号记录的时间段长度应在2L/c 时刻后延续；幅频信号分析的频
率范围上限。 A. 少于5ms,小于2000Hz B. 不少于5ms, 不应小于2000Hz C. 不少于10ms, 不应小于2000Hz D. 少于10ms,小于2000Hz 答案：B（JGJ106-2003第8.3.2） 6. 时域信号采样点数不宜点。 A. 大于512 B. 大于1024 C. 少于512 D. 少于1024 答案：D（JGJ106-2003第8.3.2） 7.加速度传感器的电荷灵敏度为 A.30-100PC/g B. 10-100PC/g C. 30-1000PC/g D. 10-1000PC/g 答案：A（非规范） 8实心桩的激振点位置应选择在，测量传感器安装位置宜为 A. 桩中心; 距桩中心2/3 半径处 B. 距桩中心1/3 半径处; 距桩中心2/3 半径处 C. 桩中心; 距桩中心1/3 半径处 D. 距桩中心2/3 半径处; 距桩中心1/3 半径处 答案：C（JGJ106-2003第8.3.3） 9. 空心桩的激振点与测量传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成的夹角宜为，激振点和测量传感器安装位置宜为桩壁厚的处。 A. 45°; 1/2 B. 90°; 1/3 C. 45°; 1/3
低应变考试题目及答案
2012.11.低应变现场考试提问题目及答案 1、低应变采样时间间隔应根据什么合理选择？ 答：采样时间间隔应根据桩长、桩身波速、和频域分辨率合理选择。时域信号采样点数不宜少于1024点。 2、低应变数据采集时，设置采样间隔时要如何估算？ 按照规范“时域信号分析的时间段长度应在2L/c时刻后延续不少于5ms；”的要求及一般仪器采集点数为1024的实际情况。（如仪器采集点数不同，应根据情况变化）采样间隔估计应由下式估算： {[(2L/V)*1000ms+5ms]/1024}*1000us其中L为桩长，V为估计桩的波速。 3、反射波法检测中，用加速度计测得的原始信号是什么曲线，实际显示的曲线是什么曲线？。 答：实际测得的是加速度时程曲线，实际显示的是经过积分的速度时程曲线。 4、低应变完整性检测时，对于浅部缺陷一般要求什么样的锤击激振能 量？什么样的激振频率？ 答：低应变完整性检测时，对于浅部缺陷一般要求小的锤击激振能量和高的激振频率。 5、低应变完整性检测时，有利于桩底信号的获取时需要什么样的锤击能量？什么样的激振频率？ 答：低应变完整性检测时，有利于桩底信号获取时需要大的锤击能量和低的激振频率。 6、通俗一点的说法，在选择低应变完整性检测激振锤时有什么原则？ 答：小桩用小锤，打桩用大锤，小桩用硬锤大桩用软锤。实际上，小锤产生小的激振能量，大锤桩产生大的激振能量，同时，硬的锤子产生较高的激振频率，软的锤子产生较低的激振频率。
7、实心桩进行低应变完整性检测时，激振位置及传感器安装部位主要有什么要求？答：实心桩的激振点位置应选择在桩中心，测量传感器安装位置宜为距桩中心2/3半径处。 8、空心桩（管桩）进行低应变完整性检测时，激振位置及传感器安装部位主要有什么要求？ 空心桩的激振点与测量传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成的夹角宜为90°，激振点和测量传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处。 9、低应变完整性检测时，信号采集和筛选有什么主要要求？ 答：根据桩径大小，桩心对称布置2～4个检测点；每个检测点记录的有效信号数不宜少于3个。 10、对于锤击式预应力管桩，在进行低应变完整性检测时，除了常规需要收集的信息外，尚应特别注意收集哪些信息便于对采集数据进行分析认识？ 答：尚应特别注意收集接桩情况，收锤情况，总锤击数等此工艺特有的数据信息以及观察管桩是否有开裂现象等，为以后分析低应变检测数据提供参考依据。 11、简述应力波反射法的原理。 答：用小扰动激振桩顶，使产生的应力波沿桩身传播，用仪器记录桩顶传感器安装部位振动时程曲线，利用一维波动理论，根据桩身各阻抗变化界面反射信号，对桩身完整性进行分析。 12、在低应变完整性检测时，如果根据桩底信号判断，桩的波速明显偏高，且超出常识范围。这时，这个桩的实际桩长可能有什么样的偏差？ 答：偏短了。 13、对于砼实心桩，当检测点距桩中心点多远处时，所受干扰相对较小；对空心桩，当检测点与激振点平面夹角约为多少度时也有类似效果？ 答：对于砼实心桩，检测点位于距桩中心2/3处所受干扰最少；对于空心桩，当检测点与激振点平面夹角为90度时也有类似效果。
_ 桩基检测方案 编制： 审核： 审批：
桩基检测方案 1工程概况 1.1工程名称：南京至高淳城际轨道禄口机场至溧水段试验段土建工程（DS7-TA05标） 1.2建设单位：南京地铁建设有限责任公司 1.3建设地点：金龙路站～无想山站 1.4工程概况：本标段二站一区间，金龙路站、无想山站和金龙路站～无想山站区间。 金龙路站采用Φ1000钻孔灌注桩，混凝土等级为C35P8水下，有效桩长5m。设计抗拔承载力特征值为：1000KN（KBZ1～9a、15～22a）、2400KN（KBZ10～14）。金龙路站桩数总计127根。 无想山站采用Φ1000钻孔灌注桩，混凝土等级为C35P8水下，有效桩长5m。设计抗拔承载力特征值为：1000KN（KBZ1～KBZ5）、2400KN（KBZ6～KBZ25）。无想山站桩数总计90根。无想山站抗拔桩平面布置见图2-2。 1.5检测项目及数量： 1.6检测依据： 《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014 《建筑地基基础处理技术规范》JGJ79-2012 《建筑基桩技术规范》JGJ94-2008 《建筑地基基础检测规程》DGJ32/TJ 142-2012 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 《钻孔灌注桩成孔、地下连续墙成槽质量检测技术规程》DGJ32/TJ117-2011
《南京轨道交通工程建设质量检测项目和频率规定》2014年版 本工程设计图纸 1.7检测任务： 低应变检测：通过低应变动测对试桩完整性进行检测，以确定试桩的完整性和可靠性。 抗拔检测：测试试验桩单桩竖向抗拔最大值，提供单桩竖向抗拔承载力极限值和特征值； 测定单桩竖向荷载作用下的荷载和变形；判定单桩竖向抗拔承载力是否满足设计要求。2检测方法 2.1静载抗拔检测 2.1.1检测装置及安装示意图 试验装置主要包括千斤顶加载部分和桩顶位移观测两部分。 在抗拔桩的顶部架设一根钢梁，将抗拔桩钢筋锚固于钢梁之上。在抗拔桩两侧的地面上对称放置两块荷载板，荷载板上方分别安装千斤顶进行并联同步加载。千斤顶加载产生的抬升力由钢梁传递给抗拔桩的钢筋笼。桩顶位移用百分表位移传感器测量。 2.1.2检测装置及安装示意图 检测装置主要包括加载部分和桩顶位移观测部分。荷载由安放在抗拔桩顶上方、两根钢梁中间的油压千斤顶提供，千斤顶上方的钢梁与抗拔桩钢筋焊接或锚固连接。千斤顶下
低应变检测原理及方法 1、检测原理 检测方法采用低应变法，混凝土桩的物理强度远大于桩周土的物理强度，在桩顶沿垂直方向激发的弹性应力波基本上是沿桩周传播的，由于桩底持力层及桩身质量缺陷位置上的波阻抗与正常混凝土波阻抗存在差异，因而： （1）通过分析缺陷反射波 a ．相位变化、频率变化、多次反射性可判断桩基的缩颈、扩警、松散、夹泥、离析、断桩等质量缺陷现象。 b ．振幅的大小可判断缺陷的程度。 c ．桩身缺陷位置应按下式计算： 12000 x x t c =??? '/2x c f =? 其中：x ——桩身缺陷至传感器安装点的距离（m ）； x t ?——速度波第一峰与缺陷反射波峰间的时间差（ms ） ； c ——受检桩的桩身波速（m/s ），无法确定时用c m 值替代； 'f ?——幅频信号曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差（HZ ） 。 （2）当桩长已知、桩底反射信号明确时，在地质条件、设计桩型、成桩工艺相同的基桩中，选取不少于5根Ι类桩的桩身波速值按下式计算其平均值： 1 1n m i i c c n ==∑ 2000i L c T =? 2i c L f =?? 其中：m c ——桩身波速的平均值（m/s ）； i c ——第i 根受检桩的桩身波速值（m/s ），且/5%i m m c c c -≤； L ——测点下桩身长（m ）； T ?——速度波第一峰与桩底反射波峰间的时间差（ms ）； f ?——幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差（HZ ）； n ——参加波速平均值计算的基桩数量（n ≥5）。 2、现场测试方法 ①把混凝土桩顶灌浆部分凿去凿平，使桩顶出露新鲜表面，为减少杂波干扰，此表面必须平整干净，出露的钢筋不应有较大晃动；
土木工程测试技术-应变片测量技术
土木工程测试技术—电阻应变片测量技术摘要：当今，在工程结构试验中，电阻应变片测量技术仍是应用最广泛和最有效的应力测量技术，并且在现今的工程结构健康监测方面也发挥着积极的作用。由电阻应变片制成的各种电阻应变式传感器，在各个工程行业中也发挥着极其重要的作用。本文简单的介绍下电阻应变片测量技术的发展史及其在目前建筑等行业中的应用。关键词：电阻应变片传感器横向效应应变片的灵敏度系数电阻应变片是电阻应变测量的传感元件。用电阻应变片进行测量时，一般将应变片粘贴于构件表面，当构件受力变形时，应变片亦随之变形，变化的结果将导致应变片的电阻变化。测量出这种变化，并转换成相应的应变，即实现非电量的电测。电阻应变片具有结构简单、性能稳定可靠、灵敏度高、频率范围广的特点。此外，将电阻应变片粘贴到各种弹性元件上还可以制成能测量位移、力、力矩、扭矩和加速度的传感器，因而，电阻应变片是使用最为广泛的应变测量器件。电阻式传感器的电阻变化量 R通常很小,所以转换的信号是微弱的,需要经过调理放大后驱动显示。 电阻应变片国内习惯称为电阻应变计，简称应变计或应变片，它是在第二次世界大战结束的前后出现的，已经有六七十年的历史了。作为一个敏感元件，其测量方法的技术已经十分成熟了。现今，随着应用光纤传感器等其他测量技术的发展，有些人认为应用电阻应变计的电测技术已趋于老化。这是一种误解，电阻应变计使用于空间（高真空、深低温）、海水中（高压、流水中）、土中等广泛的计测范围。适用结构对象有航空、航天器、原子能反应堆、发动机、汽车、机车车辆和轨道、架线；船舶。桥梁、道路、大坝以及各种建筑物、机场、港湾设施等；适用的材料，由开始时的钢铁和铝等各种金属材料，到木材、塑料、玻璃、土石类、复合材料，并且，它不仅适用于室内实验、模型实验，还可以在现场对实
1 桩基完整性（低应变试验） 1.1一般规定： （1）低应变反射波法适用范围为：混凝土灌注桩、混凝土预制桩、预应力管桩及CFG 桩。 （2）对桩身截面多变且变化幅度较大灌注桩，应采用其他方法辅助验证低应变法检测的有效性。 （3）受检桩混凝土强度不应低于设计强度的70%，且不应低于15MPa 。 1.2检测原理： 低应变法目前国内普遍采用低应变反射波法，为狭义低应变法，其通过采用瞬态冲击的方式（瞬态激振），实测桩顶加速度或速度响应曲线，以一维线弹性杆件模型为依据，采用一维波动理论分析判定基桩的桩身完整性。因此基桩必须符合一维波动理论要求，满足平截面假定和一维线弹性杆件模型要求，一般要求其桩长远大于直径即长径比大于5或瞬态激励有效高频分量的波长与桩的横向尺寸之比大于5。 1.3检测方法及工艺要求 （1）检测前的准备工作 a 受检基桩混凝土强度至少达到设计强度的70％，或期龄不少于14天时方可报检。 b 施工单位填写报检表，经监理工程师签字确认后，至少提前2天提交给现场检测人员。 c 施工单位向检测单位提供基桩工程相关参数和资料。 d 检测前，施工单位做好以下准备工作： ①剔除桩头，使桩顶标高为设计的桩顶标高。 ②要求受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与桩身设计条件基本相同。 ③灌注桩要凿去桩顶浮浆或松散破损部分，并露出坚硬的混凝土表面。 ④桩顶表面平整干净且无积水。 ⑤实心桩的第三方位置打磨出直径约10cm 的平面，平面保证水平，不要带斜坡；在距桩第三方2/3半径处，对称布置打磨2～4处（具体见图1），直径约为6cm 的平面，打磨面应平顺光洁密实图2 不同桩径对应打磨点数及位置示意图 0.8m
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