[發(fā)明專利]一種混凝土多軸拉壓加載試驗(yàn)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210197729.3
• 申請(qǐng)日: 2012-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN102735542A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋玉普;何振軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué);北方工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/08
• 分類號(hào): G01N3/08;G01N1/28
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 關(guān)慧貞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于混凝土結(jié)構(gòu)工程試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種混凝土多軸拉壓加載試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

在混凝土結(jié)構(gòu)工程中常見的雙向板、折板、殼體、墻板、剪力墻和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，以及一些重大的特種結(jié)構(gòu)，如核反應(yīng)堆的壓力容器和安全殼、水壩、海洋平臺(tái)、重型水壓機(jī)、設(shè)備基礎(chǔ)、電視塔等，都是典型的二維或三維結(jié)構(gòu)物，其混凝土結(jié)構(gòu)處于明顯的多軸應(yīng)力狀態(tài)。在國(guó)標(biāo)GB50010-2011《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中，給出了普通混凝土的二軸強(qiáng)度包絡(luò)圖、三軸抗壓強(qiáng)度圖和適用于任意三軸應(yīng)力狀態(tài)的破壞（強(qiáng)度）準(zhǔn)則，以及單軸受壓和受拉的帶有損傷演化參數(shù)的非線性應(yīng)力－應(yīng)變（本構(gòu)）關(guān)系、雙軸本構(gòu)關(guān)系等。

由于混凝土是多相材料，材性復(fù)雜多變，而混凝土多軸強(qiáng)度和變形又隨多軸應(yīng)力狀態(tài)的不同而有很大差異；故至今還沒(méi)有，以后也很難找到一種準(zhǔn)確的純理論方法，可以從混凝土原材料的性質(zhì)、組成和制備工藝等原始條件推算其多軸力學(xué)性能。最現(xiàn)實(shí)和合理的辦法是利用混凝土多軸試驗(yàn)設(shè)備、制作試件直接進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定。因此，其多軸拉壓加載試驗(yàn)方法尤為重要。

在混凝土單軸拉加載試驗(yàn)中，實(shí)現(xiàn)其拉面受力，并不困難，只需要做成變截面試件并在端部安裝受拉螺栓；但在多軸拉壓力學(xué)性能試驗(yàn)中，這樣處理，是不能方便、準(zhǔn)確地測(cè)試出多軸拉強(qiáng)度和變形的。

在混凝土立方體試件的標(biāo)準(zhǔn)抗壓試驗(yàn)中，僅施加單向壓力，由于鋼加載板對(duì)試件端面的橫向摩擦約束，提高了混凝土的試驗(yàn)強(qiáng)度，造成了立方體強(qiáng)度大于棱柱體強(qiáng)度。在多軸受壓試驗(yàn)時(shí)，如不采取措施消除或減小此摩擦作用，各承壓端面的約束相互強(qiáng)化，可使混凝土的試驗(yàn)多軸壓強(qiáng)度成倍地增長(zhǎng)，試驗(yàn)結(jié)果不真實(shí)，毫無(wú)價(jià)值。因此，需要消減試件表面摩阻。

因此，要想獲得混凝土多軸本構(gòu)關(guān)系的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，首先就需要解決混凝土多軸拉壓加載下試件受拉和受壓的科學(xué)加載問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決混凝土多軸拉壓加載下試件受拉和受壓的科學(xué)加載問(wèn)題，發(fā)明一種混凝土多軸拉壓加載試驗(yàn)方法。該方法簡(jiǎn)單，安裝測(cè)試方便，能準(zhǔn)確地測(cè)量出混凝土的多軸強(qiáng)度和變形。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種混凝土多軸拉壓加載試驗(yàn)方法，其特征是，所述混凝土多軸拉壓加載試驗(yàn)方法包括混凝土多軸受拉加載試驗(yàn)和混凝土多軸受壓加載試驗(yàn)方法兩部分；做混凝土多軸拉壓加載試驗(yàn)時(shí)，首先采用打磨機(jī)器將混凝土試塊粘結(jié)面的灰漿層打磨掉，機(jī)器打磨時(shí)，必須保證兩個(gè)粘結(jié)面平行，不能偏斜，打到露出粗骨料為止；在混凝土多軸壓力學(xué)性能試驗(yàn)前，需要先通過(guò)在與混凝土試塊相同尺寸的鋼模上粘貼相同的減摩墊層或加載板，在相同的應(yīng)力加載條件下，測(cè)試出應(yīng)力－應(yīng)變曲線。

1）混凝土多軸受拉加載試驗(yàn)時(shí)，在已打磨好的混凝土受拉立方體試塊1上粘結(jié)調(diào)制好的建筑結(jié)構(gòu)膠，形成建筑結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)層3；然后，將加載板2放到建筑結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)層3上，即將混凝土受拉立方體試塊1和加載板2粘結(jié)在一起，在建筑結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)過(guò)程中，需施加一定的預(yù)壓力；

2）混凝土多軸受壓加載試驗(yàn)時(shí)，取來(lái)已打磨好的混凝土受壓立方體試塊5，在混凝土受壓立方體試塊5的受壓面與加載板之間粘結(jié)幾層聚乙烯塑料薄膜，聚乙烯塑料薄膜每層之間涂硫化鉬油膏作為減摩墊層材料，構(gòu)成硫化鉬油膏減摩墊層6；選取聚乙烯塑料薄膜層數(shù)是由單軸壓加載試驗(yàn)來(lái)確定的，確定的原則是要滿足通過(guò)減摩后的混凝土試件強(qiáng)度要等于其相應(yīng)的混凝土棱柱體強(qiáng)度；預(yù)加荷載后至極限破壞時(shí)，測(cè)試應(yīng)力－應(yīng)變，做出應(yīng)力－應(yīng)變曲線；由于試驗(yàn)前已測(cè)出了在鋼模上粘貼相同的減摩墊層和加載板，在相同的應(yīng)力加載條件下的應(yīng)力－應(yīng)變曲線，由混凝土多軸受壓加載試驗(yàn)時(shí)，測(cè)試的應(yīng)力－應(yīng)變曲線中減去上述應(yīng)力－應(yīng)變曲線，這樣就可以扣除在多軸受壓時(shí)，聚乙烯塑料薄膜加硫化鉬油膏減摩墊層和加載板對(duì)其多軸壓變形的影響。

混凝土多軸拉壓加載試驗(yàn)方法，其特征在于，所述的加載板2包括特殊處理后的鋼制加載板和FRP材質(zhì)加載板。

本發(fā)明的有益效果為：混凝土多軸拉壓加載試驗(yàn)方法，安裝方便，建筑結(jié)構(gòu)膠和減摩材料造價(jià)低廉，受拉面受力均勻，受壓面減摩效果好，可以方便、準(zhǔn)確地測(cè)量混凝土的多軸強(qiáng)度和變形；可應(yīng)用于混凝土多軸拉壓試驗(yàn)。

附圖說(shuō)明

圖1為混凝土多軸拉壓加載試驗(yàn)方法用的立體實(shí)物圖。?

圖2為混凝受壓立方體試塊實(shí)物圖。

圖中：1-混凝土受拉立方體試塊，2-加載板，3-建筑結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)層，

4-鋼板加載螺栓，5-混凝土受壓立方體試塊，6-硫化鉬油膏減摩墊層。

具體實(shí)施方式