結構試驗只有風(fēng)洞試驗(是結構模型的整體為試驗對象)。通常俗稱(chēng)‘結構試驗’是指結構構件的靜載試驗。
結構構件靜載試驗分承載能力靜載試驗和正常使用靜載檢驗。承載能力靜載試驗的目的是驗證構件在規定試驗荷載作用下,對荷載效應的抵抗能力;正常使用靜載檢驗的目的是驗證構件在規定試驗荷載作用下,荷載效應產(chǎn)生的變形及抗裂能力是否符合現行規范的限制規定。以上也可進(jìn)行破壞性試驗和無(wú)損性試驗。
以上試驗、檢驗按不同構件有不同的規范規定方法進(jìn)行。
在結構上各種集中力或分布力的集合,或者引起結構外加變形或約束變形的原因,均稱(chēng)結構上的作用。前者為直接作用,后者為間接作用。這種作用,在一定條件下往往是相互隨機依存的,為了簡(jiǎn)化計算,各種作用在時(shí)間上或空間上往往被假定為各自隨機獨立的,每種作用對結構作為一個(gè)單獨的作用考慮。作用使結構產(chǎn)生壓力、拉力、剪力、彎矩、扭矩等和線(xiàn)位移、角位移、裂縫等的結構效應。 結構自重和施加于結構上的外力,長(cháng)期來(lái)被稱(chēng)為荷載,例如恒載、樓面活荷載、車(chē)輛荷載、雪荷載、風(fēng)荷載、吊車(chē)荷載、屋面積灰荷載、波浪荷載等。實(shí)際上,作用和荷載可以作為同義詞用,但習慣上已將荷載專(zhuān)指直接作用。 結構除由外力引起的變形外,還可以由于某些原因使結構間接地產(chǎn)生約束變形(由于混凝土收縮、鋼材焊接、大氣溫度變化等原因使結構材料發(fā)生膨脹或收縮等變化,受到結構的支座或節點(diǎn)的約束而使結構間接地產(chǎn)生的變形)和外加變形(由于基礎不均勻沉陷、地震等原因,使結構被強制地產(chǎn)生的變形)。 為適應結構分析和結構設計的需要,結構上的作用可按不同要求進(jìn)行分類(lèi)。 按隨時(shí)間的變異 分為永久作用、可變作用和偶然作用: 永久作用 在結構的使用期內,量值不。
在結構上各種集中力或分布力的集合,或者引起結構外加變形或約束變形的原因,均稱(chēng)結構上的作用。前者為直接作用,后者為間接作用。這種作用,在一定條件下往往是相互隨機依存的,為了簡(jiǎn)化計算,各種作用在時(shí)間上或空間上往往被假定為各自隨機獨立的,每種作用對結構作為一個(gè)單獨的作用考慮。作用使結構產(chǎn)生壓力、拉力、剪力、彎矩、扭矩等和線(xiàn)位移、角位移、裂縫等的結構效應。 結構自重和施加于結構上的外力,長(cháng)期來(lái)被稱(chēng)為荷載,例如恒載、樓面活荷載、車(chē)輛荷載、雪荷載、風(fēng)荷載、吊車(chē)荷載、屋面積灰荷載、波浪荷載等。實(shí)際上,作用和荷載可以作為同義詞用,但習慣上已將荷載專(zhuān)指直接作用。 結構除由外力引起的變形外,還可以由于某些原因使結構間接地產(chǎn)生約束變形(由于混凝土收縮、鋼材焊接、大氣溫度變化等原因使結構材料發(fā)生膨脹或收縮等變化,受到結構的支座或節點(diǎn)的約束而使結構間接地產(chǎn)生的變形)和外加變形(由于基礎不均勻沉陷、地震等原因,使結構被強制地產(chǎn)生的變形)。 為適應結構分析和結構設計的需要,結構上的作用可按不同要求進(jìn)行分類(lèi)。 按隨時(shí)間的變異 分為永久作用、可變作用和偶然作用: 永久作用 在結構的使用期內,量值不隨時(shí)間變化,或其變化與平均值相比可以忽略不計的作用。這種作用可按與時(shí)間無(wú)關(guān)的隨機變量考慮。如結構的自重、土壓力、預加應力、支座沉陷、混凝土收縮以及最低水位以下的水壓力等。 可變作用 在結構的使用期內,量值隨時(shí)間而變化、且其變化與平均值相比是不可忽略的作用。這種作用可按與時(shí)間有關(guān)的隨機過(guò)程考慮,如房屋的樓面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、波浪荷載、安裝荷載、溫度變化、常遇地震等。 偶然作用 在結構的使用期內不一定出現,但一旦出現,其量值很大,且持續時(shí)間較短的作用。如撞擊、爆炸、火災、滑坡、雪崩、龍卷風(fēng)、地震等。 按隨空間位置的變異 分為固定作用和可動(dòng)作用: 固定作用 在結構的空間范圍內位置不變的作用,其量值可以是不變的,也可以是隨機可變的。如工業(yè)樓面上固定的設備、屋面上的水箱及其水重。 可動(dòng)作用 在結構的一定空間范圍內位置可變的作用,其量值可以是不變的,也可以是隨機可變的。如住宅、辦公樓、商店的樓面人員荷載、工業(yè)廠(chǎng)房?jì)鹊牡踯?chē)荷載等。 按結構對作用的反應 分為靜態(tài)作用和動(dòng)態(tài)作用: 靜態(tài)作用 也稱(chēng)靜力荷載,是對結構或結構構件不引起加速度,或加速度可以忽略不計的作用。如結構自重、住宅、辦公樓的樓面活荷載等。 動(dòng)態(tài)作用 也稱(chēng)動(dòng)力荷載,是對結構或結構構件產(chǎn)生不可忽略的加速度作用。如地震、吊車(chē)荷載、車(chē)輛荷載、設備振動(dòng)、波浪荷載、高聳結構上的風(fēng)荷載。
預制構件結構性能檢驗方法有哪些?C.0.1 預制構件結構性能試驗條件應滿(mǎn)足下列要求: 1. 構件應在0℃以上的溫度中進(jìn)行試驗; 2. 蒸汽養護后的構件應在冷卻至常溫后進(jìn)行試驗; 3. 構件在試驗前應量測其實(shí)際尺寸,并檢查構件表面,所有的缺陷和裂縫應在構件上標出; 4. 試驗用的加荷設備及量測儀表應預先進(jìn)行標定或校準。
C.0.2 試驗構件的支承方式應符合下列規定: 1. 板、梁和桁架等簡(jiǎn)支構件,試驗時(shí)應一端采用鉸支承,另一端采用滾動(dòng)支承。鉸支承可采用角鋼、半圓型鋼或焊于鋼板上的圓鋼,滾動(dòng)支承可采用圓鋼; 2. 四邊簡(jiǎn)支或四角簡(jiǎn)支的雙向板,其支承方式應保證支承處構件能自由轉動(dòng),支承面可以相對水平移動(dòng)。
3. 當試驗的構件承受較大集中力或支座反力時(shí),應對支承部分進(jìn)行局部受壓承載力驗算; 4. 構件與支承面應緊密接觸;鋼墊板與構件、鋼墊板與支墩間,宜鋪砂漿墊平; 5. 構件支承的中心線(xiàn)位置應符合標準圖或設計的要求。C.0.3 試驗構件的荷載布置應符合下列規定: 1. 構件的試驗荷載布置應符合標準圖或設計的要求; 2. 當試驗荷載布置不能完全與標準圖或設計的要求相符時(shí),應按荷載效應等效的原則換算,即使構件試驗的內力圖形與設計的內力圖形相似,并使截面上的內力值相等,但應考慮荷載布置改變后對構件其他部位的不利影響。
C.0.4 加載方法應根據標準圖或設計的加載要求、構件類(lèi)型及設備條件等進(jìn)行選擇。當按不同形式荷載組合進(jìn)行加載試驗(包括均布荷載、集中荷載、水平荷載和豎向荷載等)時(shí),各種荷載應按比例增加。
1. 荷重塊加載 荷重塊加載適用于均布加載試驗。荷重塊應按區塊成垛堆放,垛與垛之間間隙不宜小于50mm。
2. 千斤頂加載 千斤頂加載適用于集中加載試驗。千斤頂加載時(shí),可采用分配梁系統實(shí)現多點(diǎn)集中加載。
千斤頂的加載值宜采用荷載傳感器量測,也可采用油壓表量測。 3. 梁或桁架可采用水平對頂加載方法,此時(shí)構件應墊平且不應妨礙構件的水平方向的位稱(chēng)。
梁也可采用豎直對頂的加載方法。 4. 當屋架儀作撓度、抗裂或裂縫寬度檢驗時(shí),可將兩榀屋架并列,安放屋面板后進(jìn)行加載試驗。
C.0.5 構件應分級加載。當荷載小于荷載標準值時(shí),每級荷載不應大于荷載標準值的20%;當荷載大于荷載標準值時(shí),每級荷載不應大于荷載標準值的10%;當荷載接近抗裂檢驗荷載值時(shí),每級荷載不應大于荷載標準值的5%;當荷載接近承載力檢驗荷載值時(shí),每級荷載不應大于承載力檢驗荷載設計值的5%。
對僅作撓度、抗裂或裂縫寬度檢驗的構件應分級卸載。 作用在構件上的試驗設備重量及構件自重應作為第一次加載的一部分。
注:構件在試驗前,宜進(jìn)行預壓,以檢查試驗裝置的工作是否正常,同時(shí)應防止構件因預壓而產(chǎn)生裂縫。C.0.6 每級加載完成后,應持續10~15min; 在荷載標準值作用下,應持續30min。
在持續時(shí)間內,應觀(guān)察裂縫的出現和開(kāi)展,以及鋼筋有無(wú)滑移等;在持續時(shí)間結束時(shí),應觀(guān)察并記錄各項讀數。C.0.7 對構件進(jìn)行承載力檢驗時(shí),應加載至構件出現本規范表9.3.2所列承載能力極限狀態(tài)的檢驗標志。
當在規定的荷載持續時(shí)間內出現上述檢驗標志之一時(shí),應取本級荷載值與前一級荷載值的平均值作為其承載力檢驗荷載實(shí)測值;當在規定的荷載持續時(shí)間結束后出現上述檢驗標志之一時(shí),應取本級荷載值作為其承載力檢驗荷載實(shí)測值。 注:當受壓構件采用試驗機或千斤頂加載時(shí),承載力檢驗荷載實(shí)測值應取構件直至破壞的整個(gè)試驗過(guò)程中所達到的最大荷載值。
C.0.8 構件撓度可用百分表、位移傳感器、水平儀等進(jìn)行觀(guān)測。接近破壞階段的撓度,可用水平儀或拉線(xiàn)、鋼尺等測量。
試驗時(shí),應量測構件跨中位移和支座沉陷。對寬度較大的構件,應在每一量測截面的兩邊或兩肋布置測點(diǎn),并取其量測結果的平均值作為該處的位移。
當試驗荷載豎直向下作用時(shí),對水平放置的試件,在各級荷載下的跨中撓度實(shí)測值應按下列公式計劃:α0t=α0q+α0g (C.0.8-1) α0q=γ0m-1/2(γ0l+γ0r) (C.0.8-2) α0g=Mg/ Mb*α0b (C.0.8-3) 式中 α0t—— 全部荷載作用下構件跨中的撓度實(shí)測值(mm); α0q—— 外加試驗荷載作用下構件跨中的撓度實(shí)測值(mm);α0g—— 構件自重及加荷設備重產(chǎn)生的跨中撓度值(mm);γ0m—— 外加試驗荷載作用下構件跨中的位移實(shí)測值(mm);γ0l、γ0r—— 外加試驗荷載作用下構件左、右端支座沉陷位移的實(shí)測值(mm);Mg—— 構件自重和加荷設備重產(chǎn)生的跨中彎矩值(kNm);Mb—— 從外加試驗荷載開(kāi)始至構件出現裂縫的前一級荷載為止的外加荷載產(chǎn)生的跨中彎矩值(kNm);α0b —— 從外加試驗荷載開(kāi)始至構件出現裂縫的前一級荷載為止的外加荷載產(chǎn)生的跨中撓度實(shí)測值(mm)。C.0.9 當采用等效集中力加載模擬均布荷載進(jìn)行試驗時(shí),撓度實(shí)測值應乘以修正系數ψ。
當采用三分點(diǎn)加載時(shí)ψ可取為0.98;當采用其他形式集中力加載時(shí),ψ應經(jīng)計算確定。C.0.10 試驗中裂縫的觀(guān)測應符合下列規定: 1. 觀(guān)察裂縫出現可采用放大鏡。
若試驗中未能及時(shí)觀(guān)察到正截面裂縫的出現,可取荷載一撓度曲線(xiàn)上的轉折點(diǎn)(曲線(xiàn)第一彎轉段兩端點(diǎn)切線(xiàn)的交點(diǎn))的荷載作為構件的開(kāi)裂荷載實(shí)測值; 2. 構件抗裂檢驗中,。
一、比較法 將待測物理量與選做標準單位的物理量進(jìn)行比較的方法叫比較法。
如測量物體長(cháng)度,用天平稱(chēng)量質(zhì)量,用電橋測電阻等。有時(shí)光有標準量具還不夠,還需要配置比較系統,使被測量量與標準量實(shí)現比較。
如:測量金屬在某溫度下的比熱容。因為金屬的比熱容隨溫度的升高而變大,可以找一個(gè)在該溫度下比熱容的金屬材料,用比較法測,把兩者做成形狀相同的樣品,加熱到一定溫度讓其自然冷卻,作降溫曲線(xiàn)(T-t曲線(xiàn))由牛頓冷卻定律即可得解。
比較法是物理實(shí)驗中最普通、最基本的實(shí)驗方法,也是實(shí)驗設計中設計對照實(shí)驗的基礎。 二、替代法 用已知的標準量去代替未知的待測量,以保持狀態(tài)和效果相同,從而推出待測量的方法叫替代法。
如用合力替代各個(gè)分力,用總電阻替代各部分電阻,浮力替代液體對物體的各個(gè)壓力等。 三、累積法 又稱(chēng)疊加法。
將微小量累積后測量求平均的方法,能減小相對誤差。實(shí)驗中也經(jīng)常涉及這一方法。
如在《用單擺測定重力加速度》實(shí)驗中,需要測定單擺周期,用秒表測一次全振動(dòng)的時(shí)間誤差很大,于是采用測定30-50次全振動(dòng)的時(shí)間T,從而求出單擺的周期T=t/n(n為全振動(dòng)次數)。 四、控制法 在中學(xué)許多物理實(shí)驗中,往往存在著(zhù)多種變化的因素,為了研究它們之間的關(guān)系可以先控制一些量不變,依次研究某一個(gè)因素的影響。
如通過(guò)導體的電流I受到導體電阻R和它兩端電壓U的影響,在研究電流I與電阻R的關(guān)系時(shí),需要保持電壓U不變;在研究電流I與電壓U的關(guān)系時(shí),需要保持電阻R不變。 五、留跡法 有些物理現象瞬間即逝,如運動(dòng)物體所處的位置、軌跡或圖像等,用留跡法記錄下來(lái),以便從容地測量、比較和研究。
如在《測定勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的加速度》、《驗證牛頓第不運動(dòng)定律》、《驗證機械能守恒定律》等實(shí)驗中,就是通過(guò)紙帶上打出的點(diǎn)記錄下小車(chē)(或重物)在不同時(shí)刻的位置(位移)及所對應的時(shí)刻,從而可從容計算小車(chē)在各個(gè)位置或時(shí)刻的速度并求出速度;對于簡(jiǎn)諧運動(dòng),則是通過(guò)擺動(dòng)的漏斗漏出的細沙落在勻速拉動(dòng)的硬紙板上而記錄下各個(gè)時(shí)刻擺的位置,從而很方便地研究簡(jiǎn)諧運動(dòng)的圖像;利用閃光照相記錄自由落體運動(dòng)的軌跡等實(shí)驗都采用了留跡法。 六、放大法 在現象、變化、待測物理量十分微小的情況下,往往采用放大法。
根據實(shí)驗的性質(zhì)和放大對象的不同,放大所使用的物理方法也各異。例如:在《測定金屬電阻率》實(shí)驗中所使用的螺旋測微器:主尺上前進(jìn)(或后退)0.5毫米,對應副尺上有5n個(gè)等分,實(shí)際上是對長(cháng)度的機械放大;許多電表如電流表、電壓表是利用一根較長(cháng)的指針把通電后線(xiàn)圈的偏轉角顯示出來(lái)。
七、補償法 補償法是找一種效應與之相抵消,從而對被測物理量進(jìn)行測量的方法。由于被測量的作用在測量中被抵消,故表示標準量與被測量作用之差的儀表示數為0,所以又稱(chēng)零示法。
八、轉換法 某些物理量不容易直接測量,或某些現象直接顯示有困難,可以采取把所要觀(guān)測的變量轉換成其它變量(力、熱、聲、光、電等物理量的相互轉換)進(jìn)行間接觀(guān)察和測量,這就是轉換法。如卡文迪許《利用扭秤裝置測定萬(wàn)有引力恒量實(shí)驗》:其基本的思維方法便是等效轉換。
卡文迪許扭秤發(fā)生扭轉后,引力對T形架的扭轉力矩與石英絲由于彈性形變產(chǎn)主的扭轉力矩這就是等效轉換,間接地達到了無(wú)法達到的目的。又如轉換法還應用于石英絲扭轉角度的測量、根據電流的熱效應來(lái)認識電流大小、根據磁場(chǎng)對磁體有力的作用來(lái)認識磁場(chǎng)等上。
轉換法是一種較高層次的思維方法,是對事物本質(zhì)深刻認識的基礎上才產(chǎn)生的一種飛躍。 九、理想化法 影響物理現象的因素往往復雜多變,實(shí)驗中常可采用忽略某些次要因素或假設一些理想條件的辦法,以突出現象的本質(zhì)因素,便于深入研究,從而取得實(shí)際情況下合理的近似結果。
如在《用單擺測定重力加速度》的實(shí)驗中(假設懸線(xiàn)不可伸長(cháng))懸點(diǎn)的摩擦和小球在擺動(dòng)過(guò)程的空氣阻力不計,在電學(xué)實(shí)驗中把電壓表變成內阻是無(wú)窮大的理想電壓表,電流表變成內阻等于0的理想電流表等實(shí)驗都采用了理想化法。 十、模型法 有時(shí)受客觀(guān)條件限制,不能對某些物理現象進(jìn)行直接實(shí)驗和測量,于是就人為地創(chuàng )造一定的模型,在模型的條件下進(jìn)行實(shí)驗。
但要求模型和原型必須具有一定的相似性。如在《電場(chǎng)中等勢線(xiàn)的描繪》實(shí)驗中,因為對靜電場(chǎng)直接測量很“困難”,故采用易測量的電流場(chǎng)來(lái)模擬。
又如在確定磁場(chǎng)中磁感線(xiàn)的分布,因為磁感線(xiàn)實(shí)際不存在。我們就用鐵屑的分布來(lái)模擬磁感線(xiàn)的存在。
如用太陽(yáng)系模型代表原子結構,用簡(jiǎn)單的線(xiàn)條代表杠桿等。以上僅是中學(xué)物理實(shí)驗中常用的方法,有時(shí)在一個(gè)實(shí)驗中同時(shí)會(huì )用到多種方法。
同時(shí),具體用運中還會(huì )遇到實(shí)驗設計的方法、實(shí)驗結果的處理方法等,在此不再贅述。
路面結構試驗檢測資料詳釋?zhuān)?/p>
路面各結構層厚度的檢測一般與壓實(shí)度同時(shí)進(jìn)行,當用灌砂法進(jìn)行壓實(shí)度檢查時(shí),可量取挖坑灌砂深度即為結構層厚度。當用鉆芯取樣法檢查壓實(shí)度時(shí),可直接量取芯樣高度。結構層厚度也可以采用水準儀量測法求得,即在同一測點(diǎn)量出結構層底面及頂面的高程,然后求其差值。這種方法元需破壞路面,測試精度高。目前,國內外還有用雷達、超聲波等方法檢測路面結構層厚度。
對于基層或砂石路面的厚度可用挖坑法測定,瀝青面層與水泥混凝土路面板的厚度應用鉆孔法測定。
厚度檢測方法:
(一)挖坑法
(1)根據現行規范的要求,隨機取樣決定挖坑檢查的位置。如為舊路,該點(diǎn)有坑洞等顯著(zhù)缺陷或接縫時(shí),可在其旁邊檢測。
(2)選一塊約40cm x 40 cm的平坦表面作為試驗地點(diǎn),用毛刷將其清掃干凈。
(3)根據材料堅硬程度,選擇鎬、鏟、鑿子等適當的工具,開(kāi)挖這一層材料,直至層位底面。在便于開(kāi)挖的前提下,開(kāi)挖面積應盡量縮小,坑洞大體呈圓形,邊開(kāi)挖邊將材料鏟出,置于搪瓷盤(pán)中。
(4)用毛刷將坑底清掃,確認為坑底面下一層的頂面。
(5)將鋼板尺平放橫跨于坑的兩邊,用另一把鋼尺或卡尺等量具在坑的中部位置垂直伸至坑底,測量坑底至鋼板尺的距離,即為檢查層的厚度,以cm計,精確至0.1cm。
鉆孔取樣法:
(1)根據現行規范的要求,隨機取樣決定挖坑檢查的位置。如為舊路,該點(diǎn)有坑洞等顯著(zhù)缺陷或接縫時(shí),可在其旁邊檢測。
(2)用路面取芯鉆孔機鉆孔,芯樣的直徑應為1oomm。如芯樣僅供測量厚度,不作其他試驗,對瀝青面層與水泥混凝土板也可用直徑50mm的鉆頭,對基層材料有可能損壞試件時(shí),也可用直徑150mm的鉆頭,但鉆孔深度必須達到層厚。
(3)仔細取出芯樣,清除底面灰塵,找出與下層的分界面。
(4)用鋼板尺或卡尺沿圓周對稱(chēng)的十字方向四處量取表面至上下層界面的高度,取其平均值,即為該層的厚度,精確至0.1cm。
(三)施工過(guò)程中的簡(jiǎn)易方法
在施工過(guò)程中,當瀝青混合料尚未冷卻時(shí),可根據需要,隨機選擇測點(diǎn),用大改錐插入量取或挖坑量取瀝青層的厚度(必要時(shí)用小錘輕輕敲打),但不得使用鐵鎬等擾動(dòng)四周的瀝青層。挖坑后清掃坑邊,架上鋼板尺,用另一鋼板尺量取層厚,或用改錐插入坑內量取深度后用尺讀數,即為層厚,以cm計,精確至0.1cm。
填補試坑或鉆孔:
補填工序如有疏忽,易成為隱患而導致開(kāi)裂涸此,所有挖坑、鉆孔均應仔細做好。按下列步驟用取樣層的相同材料填補試坑或鉆孔:
(1)適當清理坑中殘留物,鉆孔時(shí)留下的積水應用棉紗吸干。
(2)對無(wú)機結合料穩定層及水泥混凝土路面板,按相同配比用新拌的材料并用小錘擊實(shí)。水泥混凝土中宜摻加少量快凝早強的外摻劑。
(3)對元結合料粒料基層,可用挖坑時(shí)取出的材料,適當加水拌和后分層填補,并用小錘 擊實(shí)。
(4)對正在施工的瀝青路面,用相同級配的熱拌瀝青混合料分層填補并用加熱的鐵錘或熱夯壓實(shí)。舊路鉆孔也可用乳化瀝青混合料修補。
(5)所有補坑結束時(shí),宜比原面層略鼓出少許,用重錐或壓路機壓實(shí)平整。
補填工序如有疏忽、易成為隱患而導致開(kāi)裂,因此,所有挖坑、鉆孔均應仔細做好。
結構層厚度的評定:
1.路面厚度是關(guān)系質(zhì)量和造價(jià)的重要指標,既不能給承包商提供偷工減料的可能機會(huì ),又考慮正常施工條件下的厚度偏差情況,采用平均值的置信下限作為否決指標,單點(diǎn)極值作為扣分指標。
2.計算一個(gè)評定路段檢測的厚度的平均值、標準差、變異系數,并計算代表厚度。
3.當厚度代表值大于等于設計厚度減代表值允許偏差時(shí),則按單個(gè)檢查值的偏差是否超過(guò)極值來(lái)評定合格率和計算應得分數;當厚度代表值小于設計厚度減去代表值允許偏差時(shí),則厚度指標評為零分。
4.瀝青面層一般按瀝青鋪筑層總厚度進(jìn)行評定,但高速公路和一級公路多分2 ~3層鋪筑,還應進(jìn)行上面層厚度檢查和評定。
巖體力學(xué)性質(zhì)是指巖體在受力狀態(tài)下抵抗變形和破壞的能力。它包括變形性質(zhì)和強度性質(zhì)兩個(gè)方面。巖體的力學(xué)性質(zhì),是設計一切大型巖體工程的重要依據。
巖體力學(xué)性質(zhì)的確定原位巖體的力學(xué)性質(zhì)較巖塊的力學(xué)性質(zhì)更為復雜。巖體的力學(xué)性質(zhì)除受巖塊力學(xué)性質(zhì)的影響外,還受巖體結構和環(huán)境因素的影響和控制。因此,巖體的力學(xué)性質(zhì)通常不能根據實(shí)驗室小巖石試件試驗的結果來(lái)預測,而必須通過(guò)原位巖體力學(xué)試驗來(lái)測定。這類(lèi)試驗有承壓板載荷試驗、水壓洞室試驗、鉆孔變形試驗、原位巖體單軸抗壓強度試驗、原位直剪試驗以及原位三軸壓縮試驗等(見(jiàn)巖土試驗)。進(jìn)行原位巖體力學(xué)性質(zhì)試驗時(shí)要注意試驗巖體的代表性、比例尺效應以及試驗方法的選擇。
模型法 即將抽象的物理現象用簡(jiǎn)單易懂的具體模型表示。如用太陽(yáng)系模型代表原子結構,用簡(jiǎn)單的線(xiàn)條代表杠桿等。
疊加法 物理學(xué)中常常把微小的、不易測量的同一物理量疊加起來(lái),測量后求平均值的方法俗稱(chēng)“疊加法”。
控制變量法 自然界發(fā)生的各種現象,往往是錯綜復雜的。決定某一個(gè)現象的產(chǎn)生和變化的因素常常也很多。為了弄清事物變化的原因和規律,必須設法把其中的一個(gè)或幾個(gè)因素用人為的方法控制起來(lái),使它保持不變,然后來(lái)比較,研究其他兩個(gè)變量之間的關(guān)系,這種研究問(wèn)題的科學(xué)方法就是“控制變量法”。初中物理實(shí)驗大多都用到了這種方法,如通過(guò)導體的電流I受到導體電阻R和它兩端電壓U的影響,在研究電流I與電阻R的關(guān)系時(shí),需要保持電壓U不變;在研究電流I與電壓U的關(guān)系時(shí),需要保持電阻R不變。
實(shí)驗+推理法 有一些物理現象,由于受實(shí)驗條件所限,無(wú)法直接驗證,需要我們先進(jìn)行實(shí)驗,再進(jìn)行合理推理得出正確結論,這也是一種常用的科學(xué)方法。如將一只鬧鐘放在密封的玻璃罩內,當罩內空氣被抽走時(shí),鐘聲變小,由此推理出:真空不能傳聲。
轉換法 一些看不見(jiàn),摸不著(zhù)的物理現象,不好直接認識它,我們常根據它們表現出來(lái)的看的見(jiàn)、摸的著(zhù)的現象來(lái)間接認識它們。如根據電流的熱效應來(lái)認識電流大小,根據磁場(chǎng)對磁體有力的作用來(lái)認識磁場(chǎng)等。
等效法 在研究物理問(wèn)題時(shí),有時(shí)為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化,常用一個(gè)物理量來(lái)代替其他所有物理量,但不會(huì )改變物理效果。如用合力替代各個(gè)分力,用總電阻替代各部分電阻,浮力替代液體對物體的各個(gè)壓力等。
描述法 為了研究問(wèn)題的方便,我們常用線(xiàn)條等手段來(lái)描述各種看不見(jiàn)的現象。如用光線(xiàn)來(lái)描述光,用磁感線(xiàn)來(lái)描述磁場(chǎng),用力的圖示描述力等。
類(lèi)比法 在認識一些物理概念時(shí),我們常將它與生活中熟悉且有共同特點(diǎn)的現象進(jìn)行類(lèi)比,以幫助我們理解它。如認識電流大小時(shí),用水流進(jìn)行類(lèi)比。認識電壓時(shí),用水壓進(jìn)行類(lèi)比。
1、平板荷載試驗:適用于各類(lèi)土、軟質(zhì)巖和風(fēng)化巖體。
2、螺旋板荷載試驗:適用于軟土、一般粘性土、粉土及砂類(lèi)土。
3、標準貫入試驗:適用于一般粘性土、粉土及砂類(lèi)土。
4、動(dòng)力觸探:適用于粘性土、砂類(lèi)土和碎石類(lèi)土。
5、靜力觸探:適用于軟土、粘性土、粉土、砂類(lèi)土及含少量碎石的土層。
6、巖體直剪試驗:適用于具有軟弱結構面的巖體和軟質(zhì)巖。
7、預鉆式旁壓試驗:適用于確定粘性土、粉土、黃土、砂類(lèi)土、軟質(zhì)巖石及風(fēng)化巖石。
8、十字板剪切試驗:適用于測定飽和軟粘性土的不排水抗剪強度及靈敏度等參數。
9、應力鏟試驗:適用于確定軟塑~流塑狀飽和粘性土。
10、扁板側脹試驗:適用于軟土、一般飽和粘性土、松散~中密飽和砂類(lèi)土及粉土等。
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