[發明專利]一種高溫下未開裂混凝土內部蒸汽壓變化數值試驗方法

在審

• 申請號: 201810526245.6
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108535137A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 張永興;李佳佳;呂偉華
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G01N7/16
• 分類號: G01N7/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種高溫下未開裂混凝土內部蒸汽壓變化數值試驗方法，包括以下步驟：步驟1：利用數值單元表征混凝土；步驟2：對數值單元，確定數值單元質心、相鄰數值單元界面重心；步驟3：對數值單元質心、相鄰數值單元界面重心進行線性連接基礎上，建立混凝土內部3維桿單元網絡；步驟4：將表征未開裂混凝土單向蒸汽壓移動規律的桿單元蒸汽壓移動方程與邊界條件，賦予3維桿單元網絡的桿單元；步驟5：對包含3維桿單元網絡的數值單元輸入火災升溫曲線，同步輸出未開裂混凝土內部蒸汽壓隨時間變化曲線。該發明方法操作簡單，無需使用真實材料進行測量，大大降低測試試驗難度并節省成本。

技術領域

本發明涉及一種高溫下未開裂混凝土內部蒸汽壓變化數值試驗方法；屬于土木工程技術領域。

背景技術

高溫作用下混凝土不僅發生熱傳導，還會因混凝土內部水分蒸發生成蒸汽壓，且蒸汽壓隨混凝土內部相對含水率變化發生移動，含水率較高的混凝土因蒸汽壓作用甚至產生爆裂。然而，高溫作用下混凝土受熱傳導-蒸汽壓耦合作用，致使未開裂混凝土內部蒸汽壓變化在實驗室條件難以測試。

發明內容

本發明提供一種高溫下未開裂混凝土內部蒸汽壓變化數值試驗方法，其目的在于，克服現有技術中高溫作用下未開裂混凝土內部蒸汽壓變化在實驗室條件難以測試的問題。

一種高溫下未開裂混凝土內部蒸汽壓變化數值試驗方法，包括以下步驟：

步驟1：利用數值單元表征混凝土；【如圖1所示】；

步驟2：對步驟1所述的數值單元，確定數值單元質心、相鄰數值單元界面重心；

步驟3：對步驟2所述的數值單元質心、相鄰數值單元界面重心進行線性連接基礎上，建立混凝土內部3維桿單元網絡；【如圖2所示】；

步驟4：對步驟3所述的3維桿單元網絡的桿單元賦予表征未開裂混凝土單向蒸汽壓移動規律的桿單元蒸汽壓移動方程與邊界條件；

步驟5：對步驟4所述的包含3維桿單元網絡的數值單元輸入火災升溫曲線，同步輸出未開裂混凝土內部蒸汽壓隨時間變化曲線。

所述步驟1中的數值單元為剛體元。

所述步驟3中3維桿單元網絡通過數值單元質心、相鄰數值單元界面重心進行線性連接得到。

所述步驟4中3維桿單元網絡的桿單元賦予表征未開裂混凝土單向蒸汽壓移動規律的桿單元蒸汽壓移動方程與邊界條件。

有益效果

本發明提出了一種高溫下未開裂混凝土內部蒸汽壓變化數值試驗方法，利用數值單元質心、相鄰數值單元界面重心建立混凝土內部3維桿單元網絡；對3維桿單元網絡的桿單元賦予表征未開裂混凝土單向蒸汽壓移動規律的桿單元蒸汽壓移動方程與邊界條件，可對高溫下未開裂混凝土內部蒸汽壓變化進行數值測試試驗。該發明方法操作簡單，用計算機仿真即可實現，無需使用真實材料進行測量，大大降低測試試驗難度并節省成本。

附圖說明

圖1為應用本發明方法構建的混凝土數值單元示意圖；

圖2為應用本發明方法構建的混凝土內部3維桿單元網絡示意圖；

圖3為具體實施方式中輸入的火災升溫曲線；

圖4為應用本發明方法測試得到的高溫下未開裂混凝土內部蒸汽壓隨時間變化曲線；

標號說明：1-數值單元，2-相鄰數值單元界面重心，3-數值單元質心，4-桿單元。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明。

實施例1：