[發明專利]由兩點直線法確定混凝土起裂韌度的方法

有效

• 申請號: 201810727792.0
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN109030171B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 管俊峰;姚賢華;陳記豪;李長永;李長明;陳珊珊;黃坡;郭慧敏;騰權;何雙華;曲福來;李曉克;趙順波
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00
• 代理公司: 河南科技通律師事務所 41123
• 代理人: 樊羿;張曉輝

本發明公開了一種由兩點直線法確定混凝土起裂韌度的方法，其主要步驟包括：制作一組尺寸完全相同的試件、靜力加載得到起裂荷載、由兩點確定直線和求直線斜率，該斜率即為無尺寸效應的混凝土的起裂韌度。本發明避免了大量試驗數據的擬合分析工作，考慮因素全面，預測結果具有足夠精度，易判斷結果合理性。

技術領域

本發明涉及土木工程材料檢測技術領域，具體涉及一種由兩點直線法確定混凝土起裂韌度的方法。

背景技術

帶裂縫試件的起裂荷載對應的應力強度因子，稱為起裂韌度K_ini。實驗室條件下混凝土的起裂韌度存在明顯的尺寸效應，若要得到與試件尺寸無關的起裂韌度，則須采用邊界效應理論確定無尺寸效應的混凝土起裂韌度。但是，該方法須基于大量的試驗數據，通過擬合回歸分析才能實現。并且采用的試件必須滿足以下條件：相同尺寸不同縫高比；或相同縫高比不同尺寸；或者兩種形式的組合。另外，目前確定混凝土的起裂韌度，都是基于連續介質力學理論，理論中都未能包含混凝土骨料顆粒的重要影響。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種由兩點直線法確定混凝土起裂韌度的方法；以克服現有混凝土起裂韌度測量所存在的尺寸效應，且未考慮骨料顆粒的影響。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

設計一種由兩點直線法確定混凝土起裂韌度的方法，包括下列步驟：

(1)澆筑一組尺寸均為H×B×W且縫高比均為α的混凝土試件，其中，H為試件高度，B為試件厚度，W為試件有效跨度，試件的初始裂縫長度為a₀，縫高比α＝a₀/H；

(2)采用楔入劈拉型或三點彎曲型，按靜力加載試驗方法將步驟(1)中的試件加載至被破壞，記錄加載過程中每個試件的起裂荷載P_ini,i，計算出試件起裂荷載的平均值記為P_ini；

(3)基于兩點確定直線的方法，計算該組試件的起裂韌度的平均值K_ini：其中，第一個點為原點(0,0)，第二個點的縱坐標Y等于該組混凝土試件起裂荷載的平均值P_ini；

對于楔入劈拉型試件，第二個點的橫坐標X為

對于三點彎曲型試件，第二個點的橫坐標X為

式(1)、(2)中，B為試件厚度，α為縫高比，H為試件高度，d_max為混凝土的骨料最大粒徑，a_e1、a_e2為幾何參數；

第一個點(0,0)和第二個點(X，Y)所成直線的斜率即為試件起裂韌度的平均值K_ini；

(4)基于兩點確定直線的方法計算該組每個試件的起裂韌度K_ini,i：其中，第一個點為原點0點(0,0)，第二個點的縱坐標Y_i等于單個混凝土試件的起裂荷載P_ini,i；

對于楔入劈拉型試件，第二個點的橫坐標X_i由式(1)求得，對于三點彎曲型試件，第二個點的橫坐標X由式(2)求得；

第一個點(0,0)和第二個點(X_i，Y_i)所成直線的斜率即為單個試件的起裂韌度K_ini,i。

進一步的，步驟(3)～(4)中，式(1)的幾何參數a_e1，由下式計算，

式(3)中，α為各試件的縫高比，a₀為初始裂縫長度，