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原文传递 一种混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝断裂性能测试方法
专利名称: 一种混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝断裂性能测试方法
摘要: 本发明涉及一种混凝土Ⅰ‑Ⅱ复合型裂缝断裂性能测试方法,属于物理测试方法技术领域。该方法采用直偏三点弯曲梁进行测试,在裂缝尖端采用中心对称的方式单端固定夹式引伸计垫块,完成Ⅰ‑Ⅱ复合型断裂破坏过程中Ⅰ型破坏的裂缝张口位移的确定;计算过程中借助双K断裂理论,引入断裂角函数f(θ),得到不同断裂角条件下的复合型裂缝断裂韧度,并可建立更为准确的混凝土I‑II复合型断裂相关性方程。该方法实现对结构断裂性能的安全评估,突破现有的有限元数值模拟技术,完成对常见复合型裂缝力学性能的准确判断,可为混凝土裂缝的长期稳定性及断裂韧度提供依据。
专利类型: 发明专利
国家地区组织代码: 江苏;32
申请人: 上海宝冶集团南京建筑有限公司;上海宝冶集团有限公司
发明人: 陈启勇;于百军;李方;李玥洁;周菊霞;杨璠;王俊海;张雪
专利状态: 有效
申请号: CN201811218409.5
公开号: CN109507041A
代理机构: 南京乐羽知行专利代理事务所(普通合伙) 32326
代理人: 缪友建
分类号: G01N3/24(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N3
申请人地址: 210000 江苏省南京市江宁区滨江开发区地秀路777号
主权项: 1.一种混凝土Ⅰ‑Ⅱ复合型裂缝断裂性能测试方法,其特征在于包括以下步骤:(1)在测试的压力机上设置直偏裂缝三点剪切梁,所设置的裂缝是预制裂缝,位置距离梁长度方向的中线位置按试验要求变化设计;压力机与三点剪切试验梁之间设有两个支撑座,每个支撑座到其相邻三点剪切试验梁的一端的距离是10cm;所述的三点剪切试验梁上端中点处设有一个施力座,所述上部施力座上部设有荷载量测装置;所述三点剪切试验梁上设有应变测量装置;(2)所述的预制裂缝下端设置第一夹式引伸计(8),测量裂缝处的滑口位移CMD;所述的预制裂缝上端两侧分别设置特制的钢垫块,布置第二夹式引伸计(11),测量裂缝竖向张口位移CVOD;(3)压力机通过施力座向所述直偏裂缝三点剪切试验梁施加测试载荷P,通过荷载量测装置测出施加的最大测试荷载Pmax,通过应变测量装置测出起裂荷载Pini;(4)所述的第一夹式引伸计(8)与第二夹式引伸计(11)分别测试到断裂整个过程中的裂缝滑口位移CMD以及裂缝竖向张口位移CVOD,断裂扩展轨迹为非线性,得到断裂过程中Ⅰ型破坏的张开位移CMOD:(5)根据所述试验的测试结果,可以完成Ⅰ‑Ⅱ复合型裂缝中Ⅰ型、Ⅱ型破坏的断裂参数的确定,其中,Ⅰ型破坏断裂参数的确定由截面处的正应力分布决定,具体如下:①Ⅰ型断裂失稳韧度按下式计算:式中,式中,为失稳断裂韧度;Pun为失稳荷载;m为试件支座间的质量;g为重力加速度;S为试件两支座间的跨度;ac为有效裂缝长度;t为试件厚度;h为试件高度;θ为断裂角,为裂缝扩展轨迹与竖直轴线形成的角度,单位为弧度;②Ⅰ型断裂起裂韧度按下式计算:式中,式中,为起裂断裂韧度;Pini为起裂荷载;a0为初始裂缝长度;(6)裂缝破坏过程中,Ⅱ型断裂参数的确定由截面处的剪应力分布决定,具体如下:①Ⅱ型断裂失稳韧度按下式计算:式中,为Ⅱ型失稳断裂韧度;②Ⅱ型断裂起裂韧度按下式计算式中,为Ⅱ型断裂起裂韧度;(7)根据所述的计算断裂韧度,建立更为准确的混凝土I‑II复合型断裂相关性方程:式中,a、b、c、d为拟合参数;KIC为纯I型断裂韧度。
所属类别: 发明专利
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