[發明專利]一種基于雙面純剪的ECC裂縫面剪切應力試驗方法及系統

在審

• 申請號: 201910842951.6
• 申請日: 2019-09-06
• 公開（公告）號: CN110595884A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 張永興;袁媛;邵帥;王磊;彭暉;潘金龍;謝海波;郭麗萍
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/24
• 代理公司: 43114 長沙市融智專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 龔燕妮

本發明公開了一種基于雙面純剪的ECC裂縫面剪切應力試驗方法及系統，利用預裂狹小裂縫使得工程水泥基復合材料試件出現1條沿預裂狹小裂縫的豎向裂縫；利用豎向剪切荷載使得工程水泥基復合材料試件中部塊體受剪切作用，同步輸出工程水泥基復合材料試件裂縫面剪切應力?剪切應變關系曲線，得到工程水泥基復合材料裂縫面剪切應力變化。該方法可精確反映纖維架橋作用對ECC裂縫面剪切應力的影響，彌補了現有試驗方式中無法區分接觸作用及纖維架橋作用對ECC裂縫面剪切應力影響的不足，提高了試驗的成功率。

技術領域

本發明屬于土木工程技術領域，涉及一種基于雙面純剪的ECC裂縫面剪切應力試驗方法及系統。。

背景技術

工程水泥基復合材料因其高延性、高強度等優異性能，成為具有廣闊應用前景的建筑材料。與混凝土不同，工程水泥基復合材料裂縫面纖維架橋應力對其受剪性能有重要影響。為了保證工程水泥基復合材料在工程使用中的安全性，必須對工程水泥基復合材料裂縫面剪切應力進行研究，為工程應用提供指導。目前，國內外尚缺少工程水泥基復合材料裂縫面剪切應力試驗方法。

發明內容

本發明提供一種基于雙面純剪的ECC裂縫面剪切應力試驗方法及系統，其目的在于，克服國內外尚缺少工程水泥基復合材料裂縫面剪切應力試驗方法的問題。

一種基于雙面純剪的ECC裂縫面剪切應力試驗方法，包括以下步驟：

步驟1：制作工程水泥基復合材料試件，并對工程水泥基復合材料試件上、下部各預裂2條預裂裂縫，得到預裂試件；

工程水泥基復合材料即為ECC；

步驟2：對步驟1得到的所述預裂試件兩側同時施加水平荷載，直到預裂試件依次出現2條沿預裂裂縫的豎向裂縫，當第2條豎向裂縫豎向貫通預裂試件時，停止施加水平荷載，得到開裂試件；

步驟3：將步驟2得到的所述開裂試件下部放置于兩條未連接的鋼板上，每條鋼板水平向與ECC試件單側及預裂裂縫平齊，并在開裂試件上部2條預裂裂縫間放置鋼板，鋼板上配置位移計和千斤頂；

步驟4：通過千斤頂施加豎向剪切荷載于開裂試件上部2條預裂裂縫間的鋼板，使得開裂試件中部塊體受剪切作用，荷載降為0時停止施加豎向剪切荷載；

步驟5：對步驟4所述的施加豎向剪切荷載，同步輸出開裂試件裂縫面剪切應力-剪切應變關系曲線，直至荷載降為0時停止施加豎向剪切荷載。

進一步地，所述預裂裂縫寬度1mm～2mm，預裂裂縫高度為試件高度1/5。

進一步地，所述步驟2中水平荷載的施加從0MPa開始逐級增加，每級為0.1MPa。

進一步地，所述步驟4中豎向剪切荷載的施加從0MPa開始逐級增加，每級為0.1MPa。

一種基于雙面純剪的ECC裂縫面剪切應力試驗系統，包括：

預裂單元：通過制作工程水泥基復合材料試件，并對制作工程水泥基復合材料試件上、下部各預裂2條預裂裂縫，得到預裂試件；

開裂單元：對預裂單元生成的預裂試件兩側同時施加水平荷載，直到預裂試件依次出現2條沿預裂裂縫的豎向裂縫，當第2條豎向裂縫豎向貫通預裂試件時，停止施加水平荷載，得到開裂試件；

試驗構建單元：將開裂單元生成的開裂試件下部放置于兩條未連接的鋼板上，每條鋼板水平向與ECC試件單側及預裂裂縫平齊，并在開裂試件上部2條預裂裂縫間放置鋼板，鋼板上配置位移計和千斤頂；

豎向剪切荷載施加單元：通過千斤頂施加豎向剪切荷載于開裂試件上部2條預裂裂縫間的鋼板，使得開裂試件中部塊體受剪切作用，荷載降為0時停止施加豎向剪切荷載；