[發明專利]一種防輻射混凝土動力性能細觀參數識別方法

無效

• 申請號: 201410532003.X
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104297456A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 陳振富;楊靜;甘元初;陶秋旺;劉君
• 申請（專利權）人: 陳振富
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于混凝土性能測試技術領域，涉及一種防輻射混凝土動力性能細觀參數識別方法。

背景技術

混凝土各相材料的力學特性是進行數值模擬的基礎。因試驗條件的限制，混凝土力學試驗結果往往不能反映試件的材料特性，而只能反映整個試樣加載系統的結構特性。在混凝土多相細觀力學的研究中，數值仿真和材料試驗相輔相成，能解釋一些試驗現象并且經得起試驗驗證的數值仿真方法能部分替代試驗，從而節省人力、物力，降低試驗客觀條件的限制及人為因素的影響。

重混凝土是由重骨料及水泥等制成的高密度混凝土。在細觀層次上，研究防輻射混凝土的動力特性時，將其視為由砂漿基質、重粗骨料和兩者之間的交界面組成的三相復合材料，防輻射混凝土的動力性能受其各相材料的影響，組成防輻射混凝土各相材料的力學特性是進行數值模擬的基礎。假定各相材料為均勻的，按照復合材料的觀點，用數值模擬方法研究防輻射混凝土的動力性能。其中，用于在細觀模型內輸入的各相材料的材料屬性參數以試驗數據為依據，而宏觀尺度下結構或構件的相應響應應得到該層次下試驗的驗證。

發明內容

本發明的目的在于提供一種防輻射混凝土動力性能細觀參數識別方法，解決了現有的測試技術難以獲得防輻射混凝土界面動力細觀參數的問題。

本發明所采用的技術方案是制作制作防輻射混凝土梁及其骨料與砂漿的模態試驗試件；進行模態試驗，測試防輻射混凝土梁試件的傳遞函數；進行模態試驗，測試防輻射混凝土梁對應的骨料試件的傳遞函數；進行模態試驗，測試防輻射混凝土梁對應的砂漿試件的傳遞函數；分析得到防輻射混凝土梁、骨料及其砂漿的動力參數；建立防輻射混凝土的隨機骨料模型；識別防輻射混凝土界面動力細觀參數。

本發明的有益效果是獲得防輻射混凝土界面動力細觀參數，如阻尼、動彈性模量。

附圖說明

圖1是本發明一種防輻射混凝土動力性能細觀參數識別方法步驟示意圖；

圖2是重晶石混凝土梁試件阻尼比隨骨料砂漿結合面阻尼比變化曲線示意圖；

圖3是磁鐵礦混凝土梁試件阻尼比隨骨料砂漿結合面阻尼比變化曲線示意圖；

圖4是重晶石混凝土梁試件阻尼比隨砂漿阻尼比變化曲線示意圖；

圖5是磁鐵礦混凝土梁試件阻尼比隨砂漿阻尼比變化曲線示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

本發明基于混凝土隨機骨料模型，發明步驟如圖1所示，將重晶石混凝土、磁鐵礦混凝土離散為由重粗骨料、砂漿及兩者結合面構成的多相介質，建立了研究防輻射混凝土動力性能分析的細觀數值仿真模型。在細觀層次上，考慮骨料單元、固化水泥砂漿單元及界面單元材料力學特性的不同，根據模態試驗所取得重骨料及其砂漿的密度及動彈性模量等參數，進行防輻射混凝土頻率阻尼隨三相材料參數的變化規律的分析。

制作防輻射混凝土梁及其骨料與砂漿的模態試驗試件；進行模態試驗，測試防輻射混凝土梁試件的傳遞函數；進行模態試驗，測試防輻射混凝土梁對應的骨料試件的傳遞函數；進行模態試驗，測試防輻射混凝土梁對應的砂漿試件的傳遞函數；分析得到防輻射混凝土梁、骨料及其砂漿的動力參數；建立防輻射混凝土的隨機骨料模型；識別防輻射混凝土界面動力細觀參數。

以下是對本發明進行的驗證：

重粗骨料及其混凝土相應砂漿的材料屬性參數根據實驗測試結果取值列于表1。泊松比取值0.2。

表1骨料和砂漿材料屬性參數

1.1防輻射混凝土梁試件頻率隨結合面參數的變化規律

1.1.1重晶石混凝土梁試件頻率的變化規律

對重晶石混凝土梁試件，取骨料與砂漿結合面密度值為2.919g/cm³，動彈性模量分別為砂漿彈性模量的60％、80％、100％、120％、150％時，細觀模擬結果與模態試驗實測結果對比如下：

表2骨料與砂漿結合面動彈模E＝10980Mpa時模擬結果

表3骨料與砂漿結合面動彈模E＝14640Mpa時模擬結果

表4骨料與砂漿結合面動彈模E＝18300Mpa時模擬結果

表5骨料與砂漿結合面動彈模E＝21960Mpa時模擬結果