[發明專利]一種基于多臺直剪試驗儀的結構面抗剪強度尺寸效應測試方法

有效

• 申請號: 201310264603.8
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103344510A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 杜時貴;黃曼;羅戰友;呂原君;張曉鶯
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種基于多臺直剪試驗儀的結構面抗剪強度尺寸效應測試方法，其特征在于：試樣尺寸為m個離散試樣尺寸的試驗裝置至少由n臺直剪試驗儀組成，試驗裝置的參數如下：（1）結構面試樣尺寸范圍為：100～100×m（mm），尺寸跨度為m倍，其他試樣的尺寸為l_k＝100+100k，其中k=1,2,…,m-1；（2）根據結構面抗剪強度試驗要求，對不同尺寸的試樣要求保持同樣法向應力的測試要求確定每個試樣尺寸相對應的5級法向荷載級別分別為P_k-1、P_k-2、P_k-3、P_k-4、P_k-5，且P_k-1、P_k-2、P_k-3、P_k-4、P_k-5，按由小到大遞增，由試樣尺寸與對應的載荷關系表得到最小試樣尺寸l₁的最小加載量為P_1-1，最大試樣尺寸l_m的最大加載量為P_m-5；荷載范圍：P_1-1～P_m-5（KN），荷載跨度為：（3）一臺直剪試驗儀的測控系統在有效范圍內的系統誤差為μ，有效范圍為：A～100（%），滿足測試精度的有效跨度比為：（4）滿足試驗精度要求的試驗機臺數為：n；

所述結構面抗剪強度尺寸效應的測試方法包括以下步驟：

第一步，確定直剪試驗儀的臺數以及每臺直剪試驗儀能測試的結構面試樣尺寸范圍，包含以下步驟：

（1.1）直剪試驗儀臺數確定公式：

已知每臺直剪試驗儀的有效測試跨度比均為L，且n臺直剪試驗儀的載荷范圍是從小到大的連續跨度，即每臺直剪試驗儀的荷載范圍分別為：第一臺直剪試驗儀的荷載跨度：N～N×P；第二臺直剪試驗儀的荷載跨度：N×P～N×P²，以此類推，第i臺直剪試驗儀的荷載跨度：N×P^i-1～N×Pⁱ，第n臺直剪試驗儀的荷載跨度：N×P^n-1～N×Pⁿ，i的取值為i＝1～n；

得：K＝Pⁿ，

那么直剪試驗儀臺數為：其中n值向上取整數；

（1.2）每臺直剪試驗儀的尺寸跨度劃分：

由步驟（1.1）中每臺直剪試驗儀的荷載范圍：N×P^i-1～N×Pⁱ，確定每臺直剪試驗儀所能測試的對應尺寸跨度：l_i1～l_i2，其中：l_i1的取值為l_i1＝100～100×m，l_i2的取值為l_i2＝100～100×m，l_i2＞l_i1；下標中的i代表第i臺試驗儀，i的取值為i＝1～n；下標中的1代表第i臺試驗儀中能測試的最小尺寸試樣，下標中的2代表第i臺試驗儀中能測試的最大尺寸試樣；

第二步、測試過程如下：

結構面模型試樣尺寸為：100～100×m(mm)，結構面抗剪強度尺寸效應試驗裝置由n臺直剪試驗儀組成，不同大小尺寸的模型試樣分別在對應尺寸的直剪試驗儀上完成抗剪強度直剪試驗，其中模型結構面尺寸為l₁₁～l₁₂，在第一臺直剪試驗儀上完成直剪試驗；模型結構面尺寸為l₂₁～l₂₂，在第二臺直剪試驗儀上完成直剪試驗；以此類推，模型結構面尺寸為l_i1～l_i2，在第i臺直剪試驗儀上完成直剪試驗，i的取值為i＝1～n，l_i1的取值為l_i1＝100～100×m，l_i2的取值為l_i2＝100～100×m，得到模型試樣尺寸為100～100×m(mm)的抗剪強度值，最后，統計出模型試樣尺寸為100～100×m(mm)的結構面抗剪強度尺寸效應規律。