[發(fā)明專利]一種彎剪受力狀態(tài)下混凝土疲勞強度曲線的獲取方法

在審

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• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN107063901A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 袁明;鄧遠路;葉超兵;顏東煌
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 湯財寶

1.一種彎剪受力狀態(tài)下混凝土疲勞強度曲線的獲取方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、基于待測混凝土的彎剪受力狀態(tài)，設計混凝土試件和加載裝置的結構；

S2、制作混凝土試件和加載裝置，開展疲勞試驗，并獲得疲勞試驗結果；

S3、對獲得的疲勞試驗結果進行擬合，獲得彎剪受力狀態(tài)下混凝土的最大應力S_max與破壞循環(huán)次數(shù)N的關系，即疲勞強度S_max-N曲線，引入應力幅值S_a和平均應力S_m，獲得彎剪受力狀態(tài)下混凝土的應力幅值S_a和平均應力S_m兩者與破壞循環(huán)次數(shù)N的關系，即疲勞強度廣義的S_a-S_m-N曲面。

2.根據(jù)權利要求1所述的獲取方法，其特征在于，步驟S1中，還包括，利用有限元程序對混凝土試件彎剪應力場仿真模擬，以得到能模擬中小跨徑預應力混凝土梁橋實際過程中彎剪疲勞應力狀態(tài)的混凝土試件。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的獲取方法，其特征在于，步驟S1中，所述彎剪受力狀態(tài)為混凝土的正應力與剪應力的比值，所述混凝土試件為局部加固的改進型的“Z”型試件。

4.根據(jù)權利要求3所述的獲取方法，其特征在于，步驟S1中，所述局部加固為局部鋼板建筑結構膠粘貼加固。

5.根據(jù)權利要求1或2所述的獲取方法，其特征在于，步驟S2中，所述疲勞試驗包括：將混凝土試件置于加載裝置中，設定加載裝置的荷載，荷載采用正弦加載，等幅控制，重復多次加載試驗，直至混凝土試件被破壞，破壞時混凝土試件時的加載次數(shù)即為該應力水平下的疲勞壽命。

6.根據(jù)權利要求1所述的獲取方法，其特征在于，步驟S3中，對獲得的疲勞試驗結果擬合時，采用最小二乘法進行擬合，以得到彎剪受力狀態(tài)下混凝土的疲勞強度S_max-N曲線。

7.根據(jù)權利要求6所述的獲取方法，其特征在于，步驟S3中，擬合獲取S_max-N曲線時，引入存活率，獲得存活率為90％的彎剪受力狀態(tài)下混凝土的疲勞強度S_max-N曲線。

8.根據(jù)權利要求6或7所述的獲取方法，其特征在于，步驟S3中，在考慮應力幅值S_a和平均應力S_m的影響時，利用等壽命曲線，得到最大壓力S_max與應力幅值S_a和平均應力S_m的關系，最終獲得彎剪受力狀態(tài)下混凝土的疲勞強度廣義的S_a-S_m-N曲面。

9.根據(jù)權利要求8所述的獲取方法，其特征在于，步驟S3中，所述等壽命曲線為：

SaS-1+(Smσb)m=1]]>

其中：

S_-1為最小壓力S_min比最大壓力S_max為-1的混凝土試件的疲勞極限，

σ_b為混凝土試件的拉伸強度極限，

m為混凝土試件的擬合常數(shù)，對于脆性材料，可取m＝1。