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原文传递一种无砟轨道层间界面断裂韧性测试方法

专利名称：	一种无砟轨道层间界面断裂韧性测试方法
摘要：	本发明涉及一种无砟轨道层间界面断裂韧性测试方法，包括以下步骤：(1)制作含层间裂缝的双层混凝土层结构的混凝土试块；(2)将混凝土试块安装在试验机上，并安装位移传感器、应变片等至少一种；将混凝土试块进行预拉，预拉荷载为破坏荷载取值范围为(0％～20％]；(3)调整测量仪器，进行正式测试，荷载速度控制在0.1～1mm/min，直至试件破坏，记录破坏荷载和断裂位置；(4)试验结果处理，求解断裂韧性；试验结果按照公式处理，计算混凝土层间裂缝韧性，精确至0.1J/mm2。本发明基于能量法测定无砟轨道层间界面的断裂韧性，适用于弹塑性和不同材料组合，能够为隧道内CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道层间水力劈裂时机提供判定依据。
专利类型：	发明专利
申请人：	中铁二院工程集团有限责任公司
发明人：	代丰;曹世豪;杨吉忠;林红松;冯读贝;陈志辉;肖飞知
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T16:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T22:00:00+0805
申请号：	CN202010047479.X
公开号：	CN111189694A
代理机构：	四川力久律师事务所
代理人：	陈明龙
分类号：	G01N3/02;G01N3/08;G01N1/28;G;G01;G01N;G01N3;G01N1;G01N3/02;G01N3/08;G01N1/28
申请人地址：	610031 四川省成都市金牛区通锦路三号
主权项：	1.一种无砟轨道层间界面断裂韧性测试方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)制作含层间裂缝的混凝土试块；所述混凝土试块是包含双层混凝土层结构； (2)将混凝土试块安装在试验机上，然后在混凝土试块上安装位移传感器、应变片等至少一种；将混凝土试块进行预拉，预拉荷载为破坏荷载取值范围为(0％～20％]； (3)调整测量仪器，进行正式测试，荷载速度控制在0.1～1mm/min，直至试件破坏，记录破坏荷载和断裂位置； (4)试验结果处理，求解断裂韧性；试验结果按照公式处理，计算混凝土层间裂缝韧性，精确至0.1J/mm2；其中，Gc为创造新裂缝表面所吸收的能量，Pc为外加荷载极值，B为双层混凝土层的结合界面宽度，m、n为与材料相关的系数，a为裂缝长度。 2.根据权利要求1所述一种无砟轨道层间界面断裂韧性测试方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混凝土试块是双悬臂梁试样。 3.根据权利要求1所述一种无砟轨道层间界面断裂韧性测试方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混凝土试块是以C40混凝土和C20混凝土制成的双悬臂梁试样。 4.根据权利要求1所述一种无砟轨道层间界面断裂韧性测试方法，其特征在于，所述混凝土试块按照以下方法进行制备：分别拌制C40混凝土和C20混凝土，先在试模中装入1/2高度的C40混凝土，养护至要求间隔时间后进行层面处理，再将C20混凝土装入剩下的1/2试模，养护至试验要求龄期；其中，试模中装入混凝土的量误差控制在±30％以内。 5.根据权利要求1所述一种无砟轨道层间界面断裂韧性测试方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混凝土试块制备过程中在双悬臂梁试样中设置有钢筋。 6.根据权利要求1所述一种无砟轨道层间界面断裂韧性测试方法，其特征在于，步骤(1)或(2)中，还包括测量混凝土试块断面尺寸，得到混凝土试块的断面尺寸。 7.根据权利要求1所述一种无砟轨道层间界面断裂韧性测试方法，其特征在于，步骤(2)中，对混凝土试块进行至少两次预拉，预拉荷载为破坏荷载15％～20％。 8.根据权利要求1所述一种无砟轨道层间界面断裂韧性测试方法，其特征在于，步骤(2)中，所述测试仪器包括用于连接所述双悬臂梁试样的施力块，通过两块施力块将双悬臂梁试样安装固定，使得双悬臂梁试样的裂缝位于两块施力块之间。 9.根据权利要求1所述一种无砟轨道层间界面断裂韧性测试方法，其特征在于，步骤(2)中，所述测试仪器包括用于连接所述双悬臂梁试样的应变测试仪器，所述应变测试仪器包括应变片、应变采集仪，所述应变采集仪和应变片电连接。 10.根据权利要求1所述一种无砟轨道层间界面断裂韧性测试方法，其特征在于，步骤(3)中，通过有限元软件对试件进行模拟，计算裂缝尖端扩展到不同位置处时的试件垂向应力分布，根据应力分布特点，确定应变片的粘贴位置。
所属类别：	发明专利