RU2051345C1

RU2051345C1 - Method of testing elongated building constructions

Info

Publication number: RU2051345C1
Authority: RU
Inventors: В.И. Коробко; С.В. Бояркина; Г.В. Слюсарев
Original assignee: Ставропольский политехнический институт
Priority date: 1991-11-12
Filing date: 1991-11-12
Publication date: 1995-12-27

Abstract

FIELD: non-destructive methods of testing. SUBSTANCE: ends of construction are fixed at supports. Additional intermediate support is placed between end supports and fixed at preset positions in order to determine logarithmic decay decrement. Defect point is determined according to position of intermediate support, at which dynamic parameters of constructions(tested and standard ones) are practically equal one to the other. EFFECT: improved accuracy. 2 dwg, I tbl

Description

Изобретение относится к механическим испытаниям, а именно к неразрушающим методам контроля качества строительных конструкций и деталей машин. The invention relates to mechanical testing, namely to non-destructive methods of quality control of building structures and machine parts.

Известен ультразвуковой импульсный способ выявления дефектов в железобетонных строительных конструкциях, основанный на измерении времени прохождения ультразвукового импульса через толщу контролируемого изделия. Этот способ не находит широкого распространения при обследовании крупных строительных конструкций из-за сильного влияния некоторых технических факторов (например, вид и степень армирования) на скорость прохождения ультразвуковых волн [1]
Известен вибрационный способ контроля жесткости на изгиб железобетонного элемента, который заключается в закреплении на опорах концов конструкции, возбуждении в ней свободных колебаний, определении изменения основной частоты свободных колебаний в качестве динамического параметра и сравнении его с соответствующим параметром эталонной конструкции [2]
Этот способ дает усредненную оценку контролируемых физико-механических характеристик конструкции, позволяет обнаружить бракованую конструкцию, но не позволяет выявить в ней место расположения дефекта.Known ultrasonic pulsed method for detecting defects in reinforced concrete building structures, based on measuring the transit time of an ultrasonic pulse through the thickness of the controlled product. This method is not widespread when examining large building structures due to the strong influence of some technical factors (for example, the type and degree of reinforcement) on the speed of passage of ultrasonic waves [1]
Known vibrational control method of bending stiffness of a reinforced concrete element, which consists in fixing the ends of the structure to the supports, exciting free vibrations in it, determining the change in the fundamental frequency of free vibrations as a dynamic parameter and comparing it with the corresponding parameter of the reference structure [2]
This method gives an average estimate of the controlled physical and mechanical characteristics of the structure, allows you to detect a defective structure, but does not allow you to identify the location of the defect in it.

Технический результат изобретения состоит в расширении технологических возможностей способа, в обеспечении возможности выявления места расположения дефекта конструкции по ее длине. The technical result of the invention consists in expanding the technological capabilities of the method, in providing the ability to identify the location of a structural defect along its length.

Это достигается тем, что испытуемая конструкция между двумя основными опорами связывается дополнительной промежуточной опорой, которая в процессе динамических испытаний может перемещаться вдоль конструкции, занимая любые фиксированные положения по ее длине. This is achieved by the fact that the test structure between the two main supports is connected by an additional intermediate support, which during dynamic tests can move along the structure, occupying any fixed position along its length.

Способ иллюстрируется фиг.1 и 2. The method is illustrated in figures 1 and 2.

Сущность способа заключается в следующем. Изготовив эталонную конструкцию, производят динамические испытания последней, при которых дополнительная промежуточная опора (например, шарнирно-подвижная) занимает ряд фиксированных положений между крайними опорами (фиг.1). При этом для каждого фиксированного положения промежуточной опоры измеряют основную частоту свободных колебаний. Кроме того, можно измерять и другие динамические параметры: логарифмический декремент и амплитуду колебаний. Затем производят динамические испытания контролируемой конструкции из числа серийно выпускаемых изделий, при которых промежуточная опора занимает те же фиксированные положения, что и для эталонной конструкции. Определяя динамические параметры испытуемой конструкции для каждого положения промежуточной опоры L_оп и сопоставляя их с соответствующими динамическими параметрами эталонной конструкции, судят о месте расположения дефекта по длине пролета L_пр испытуемой конструкции (фиг. 1).The essence of the method is as follows. Having made the reference design, they perform dynamic tests of the latter, in which an additional intermediate support (for example, articulated-movable) occupies a number of fixed positions between the extreme supports (Fig. 1). In this case, for each fixed position of the intermediate support, the fundamental frequency of free vibrations is measured. In addition, other dynamic parameters can be measured: the logarithmic decrement and the amplitude of the oscillations. Then, dynamic tests of the controlled design from the number of commercially available products are carried out, in which the intermediate support occupies the same fixed positions as for the reference design. Determining the dynamic parameters of the test structure for each position of the intermediate support L _op and comparing them with the corresponding dynamic parameters of the reference structure, judge the location of the defect along the span L _pr test structure (Fig. 1).

Если контролируемая конструкция содержит дефект, то ее динамические параметры отличаются от соответствующих параметров эталонной конструкции. При совпадении промежуточной опоры с сечением испытуемой конструкции, содержащим дефект, или его близком расположении с этой опорой динамические параметры конструкции существенно изменяются, приближаясь к параметрам эталонной конструкции (фиг.2). Таким образом можно выявить как место расположения дефекта, так и близлежащую к нему зону. If the controlled structure contains a defect, then its dynamic parameters differ from the corresponding parameters of the reference structure. When the intermediate support coincides with the cross section of the test structure containing the defect, or its proximity to this support, the dynamic parameters of the structure change significantly, approaching the parameters of the reference structure (figure 2). Thus, it is possible to identify both the location of the defect and the zone adjacent to it.

Примером практической реализации могут служить результаты испытаний, проведенные с использованием модельного образца прямоугольной пластины из оргстекла размерами 385х87х6 мм. Контролируемый объект устанавливали на опоры и жестко закрепляли по концам. Производили регистрацию колебаний как с дополнительной промежуточной опорой, фиксированно перемещаемой вдоль пластины от одной крайней опоры к другой (фиг.1), так и без нее. После этого в объект контроля вводили дефект и процесс динамических испытаний полностью повторяли. Для регистрации колебаний использовали первичный оптоэлектронный преобразователь вибропереме- щений, модулирующий элемент которого малой массы устанавливали непосредственно в середине пролета пластины. Возбуждение колебаний в пластине осуществляли бесконтактным способом при помощи электродинамического вибровозбудителя 11075 ("Роботрон"), управляемого через усилитель LV-103 ("Роботрон") низкочастотным генератором Г6-26. Для измерения величин частот и амплитуд колебаний использовали частотомер Ч3-33, цифровой вольтметр В7-27А и осциллограф С1-83. An example of a practical implementation can be the results of tests conducted using a model sample of a rectangular plexiglass plate with dimensions 385x87x6 mm. The controlled object was mounted on supports and rigidly fixed at the ends. The vibrations were recorded both with an additional intermediate support fixedly moving along the plate from one extreme support to another (Fig. 1), and without it. After that, a defect was introduced into the control object and the dynamic testing process was completely repeated. To record the vibrations, we used a primary optoelectronic vibration displacement transducer, the low-mass modulating element of which was installed directly in the middle of the plate span. The oscillations in the plate were excited in a non-contact manner using an electrodynamic vibration exciter 11075 (Robotron) controlled through an LV-103 amplifier (Robotron) by a low-frequency generator G6-26. To measure the magnitudes of the frequencies and oscillation amplitudes, we used a Ch3-33 frequency meter, a V7-27A digital voltmeter, and a C1-83 oscilloscope.

Результаты динамических испытаний приведены в таблице. The results of dynamic tests are shown in the table.

Анализ результатов, приведенных в таблице, показывает:
для пластины с дефектом основная частота колебаний ниже, а логарифмический декремент колебаний выше, чем для эталонной пластины;
при совпадении промежуточной опоры с дефектом в пластине динамические параметры ее наиболее близки к соответствующим параметрам эталонной пластины.The analysis of the results shown in the table shows:
for a plate with a defect, the main oscillation frequency is lower, and the logarithmic decrement of oscillations is higher than for a reference plate;
when the intermediate support coincides with a defect in the plate, its dynamic parameters are closest to the corresponding parameters of the reference plate.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа в процессе неразрушающих динамических испытаний может быть выявлено место расположения дефекта по длине контролируемой строительной конструкции. Thus, when using the proposed method in the process of non-destructive dynamic tests, the location of the defect along the length of the controlled building structure can be revealed.

Claims

METHOD FOR TESTING LONG-BUILDING CONSTRUCTIONS, which consists in fixing the ends of the structure to the supports, generating free vibrations in it, determining the change in the fundamental frequency of free vibrations as a dynamic parameter and comparing it with the corresponding parameter of the reference structure, characterized in that they install an additional intermediate support on the structure, move it between the extreme supports and fix in predetermined positions, which are additionally determined as dynamic The parameter of the logarithmic attenuation decrement, which is also compared with the corresponding dynamic parameter of the reference design, and the defect location is determined by the position of the intermediate support, at which the dynamic parameters of the test and reference design are close to each other.