[發明專利]拱壩橫縫真實粘結強度的預測方法及裝置

在審

• 申請號: 201711380985.5
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN107941695A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 李慶斌;胡昱;朱賀;馬睿
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 張潤

技術領域

本發明涉及土木水利工程混凝土試驗技術領域，特別涉及一種拱壩橫縫真實粘結強度的預測方法及裝置。

背景技術

為了適應地基不均勻沉降和避免出現過大溫度約束應力，大壩設計中需設置橫縫，將大壩整體分層若干個壩段分別澆筑，相鄰壩段間的縫面即為橫縫。由于橫縫兩側的壩段混凝土澆筑時間不同，成為典型的新老混凝土粘結問題；橫縫的粘結強度可類比為含層面混凝土的粘結強度。

大壩混凝土澆筑后會產生大量水化熱，伴隨著放熱過程和壩塊間的約束作用，橫縫附近的混凝土承受著荷載作用，其荷載歷程與溫度歷程相關，稱為溫度應力歷程。由于經歷過溫度應力作用后的混凝土層面強度與未經歷荷載歷程的強度并不相同，且其層面粘結強度關系到拱壩后期通水降溫過程的橫縫張開時機，因此，預測溫度應力作用歷程下的橫縫粘結強度對控制拱壩橫縫張開具有重要工程意義。

TSTM(Temperature-stress testing machine，混凝土溫度應力試驗機)可以在試驗室模擬溫度和約束作用下混凝土的溫度應力以及變形情況，通過試驗手段建立材料與結構之間的聯系，可結合溫度應力實驗和層面粘結強度試驗測定橫縫混凝土真實粘結強度。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種拱壩橫縫真實粘結強度的預測方法，該方法可以預測不同層面粗糙度情況下橫縫在真實溫度應力作用歷程下的粘結強度。

本發明的另一個目的在于提出一種拱壩橫縫真實粘結強度的預測裝置。

為達到上述目的，本發明一方面實施例提出了一種拱壩橫縫真實粘結強度的預測方法，包括以下步驟：澆筑包含不同粗糙度層面的混凝土試塊；對所述混凝土試塊施加溫度應力荷載作用；在施加溫度應力荷載作用之后，獲取所述混凝土試塊的層面粘結強度；建立層面粗糙度與層面粘結強度線性函數關系；獲取橫縫面處理后的當前粗糙程度，并根據所述粘結強度線性函數關系預測拱壩橫縫的真實粘結強度。

本發明實施例的拱壩橫縫真實粘結強度的預測方法，可以澆筑包含不同粗糙度層面的混凝土試塊，并施加溫度應力荷載作用，以得到混凝土試塊的層面粘結強度，從而建立層面粗糙度與層面粘結強度線性函數關系，以預測拱壩橫縫的真實粘結強度。

另外，根據本發明上述實施例的拱壩橫縫真實粘結強度的預測方法還可以具有以下附加的技術特征：

進一步地，在本發明的一個實施例中，所述澆筑包含不同粗糙度層面的混凝土試塊，進一步包括：通過高壓水槍的不同水壓處理已澆注混凝土的上表面，以得到不同的表面粗糙層度；和在層面上方澆筑上層混凝土。

進一步地，在本發明的一個實施例中，所述對所述混凝土試塊施加溫度應力荷載作用，進一步包括：通過混凝土溫度應力試驗機獲取橫縫混凝土真實溫度應力發展歷程；通過所述混凝土溫度壓力試驗機將所述橫縫混凝土真實溫度應力發展歷程施加到所述混凝土試塊上，其中，所述混凝土試塊的層面方向垂直加載方向放置。

進一步地，在本發明的一個實施例中，所述獲取所述混凝土試塊的層面粘結強度，進一步包括：將經過荷載歷程作用后的含層面試塊層面平行于加載方向，劈拉墊條放置于層面位置。

進一步地，在本發明的一個實施例中，所述預測拱壩橫縫的真實粘結強度，進一步包括：現場測試以獲取所述橫縫面處理后的當前粗糙程度；并依托所述層面粗糙度與層面粘結強度線性函數關系推測拱壩橫縫的真實粘結強度。

為達到上述目的，本發明另一方面實施例提出了一種拱壩橫縫真實粘結強度的預測裝置，包括：澆筑模塊，用于澆筑包含不同粗糙度層面的混凝土試塊；施加模塊，用于對所述混凝土試塊施加溫度應力荷載作用；獲取模塊，用于在施加溫度應力荷載作用之后，獲取所述混凝土試塊的層面粘結強度；建立模塊，用于建立層面粗糙度與層面粘結強度線性函數關系；預測模塊，用于獲取橫縫面處理后的當前粗糙程度，并根據所述粘結強度線性函數關系預測拱壩橫縫的真實粘結強度。

本發明實施例的拱壩橫縫真實粘結強度的預測裝置，可以澆筑包含不同粗糙度層面的混凝土試塊，并施加溫度應力荷載作用，以得到混凝土試塊的層面粘結強度，從而建立層面粗糙度與層面粘結強度線性函數關系，以預測拱壩橫縫的真實粘結強度。

另外，根據本發明上述實施例的拱壩橫縫真實粘結強度的預測裝置還可以具有以下附加的技術特征：

進一步地，在本發明的一個實施例中，所述澆筑模塊，進一步包括：澆筑單元，用于通過高壓水槍的不同水壓處理已澆注混凝土的上表面，以得到不同的表面粗糙層度；和在層面上方澆筑上層混凝土。