[發明專利]套筒專用灌漿料單軸應力-應變本構模型的構建方法

有效

• 申請號: 202011344115.4
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112580192B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 吳琛;麻勝蘭;李道松;黃成峰;丁冬林;鐘誠;張杰;林國良;楊超;鄭志煌;項洪;肖曉菲;范思煒
• 申請（專利權）人: 福建工程學院;福建工大巖土工程研究所有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q50/08;G06F119/14;G06F111/10
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 丘鴻超;蔡學俊

本發明提出一種套筒專用灌漿料單軸應力?應變本構模型的構建方法，包括以下步驟：步驟S1：根據抗壓試驗、劈裂抗拉試驗獲得灌漿料峰值應變與抗壓強度關系式；步驟S2：根據靜力受壓彈性模量試驗方法確定套筒專用灌漿料的受壓彈性模量與強度的關系式；步驟S3：根據受壓試驗確定套筒專用灌漿料的單軸受壓應力?應變本構模型；步驟S4：根據劈裂抗拉試驗所得數據確定套筒專用灌漿料的單軸受拉應力?應變本構模型。能夠有效地、準確地、定量地構建套筒專用灌漿料的本構關系曲線，可用于裝配式建筑中套筒專用灌漿料本構模型的構建。

技術領域

本發明涉及建筑學、工程學領域，尤其涉及一種基于套筒專用灌漿料單軸應力-應變本構模型的構建方法。

背景技術

術語解釋：

峰值應力：試件達到破壞所需要的最大應力。

峰值應變：峰值應變即峰值應力所對應的應變。

彈性模量：單向應力狀態下應力除以該方向的應變。

套筒專用灌漿料的應力-應變關系是灌漿材料基本力學性能的反映，同時也是鋼筋套筒連接試驗研究及數值模擬的基礎。但針對套筒專用灌漿料的本構關系迄今為止還尚未成熟，未有合適的現有模型可供研究或工程實踐直接使用。

當前對專用灌漿料的數值模擬采用的本構模型主要有兩種：第一種是采用與灌漿料強度等級相對應的混凝土材性數據，通過采用GB 50010-2010《混凝土結構設計規范》中混凝土本構模型構建灌漿料的應力-應變關系。第二種是以水泥砂漿受壓本構為基礎建立灌漿料的受壓應力應變曲線，同時以雙線性模型來表示灌漿料的受拉應力應變關系。

現有技術缺點：

①在采用混凝土的本構模型替代套筒專用灌漿料的本構模型中，該方法只針對專用灌漿料的受壓本構模型，對于其受拉本構模型尚未有進一步的研究，且套筒專用灌漿料本質上是一種水泥基砂漿質材料，并無粗骨料，與混凝土的材性不符，導致有限元模擬的結果與實際不符。

②規范規定混凝土應力應變本構的強度等級范圍為C20～C80，水泥砂漿的本構范圍更低于此，而灌漿料的強度等級在C85以上，若采用水泥砂漿本構進行模擬，其峰值應力、峰值應變、彈性模量等都將與之不符。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷和不足，本發明提出了一種套筒專用灌漿料單軸應力-應變本構模型的構建方法，能夠有效地、準確地、定量地構建套筒專用灌漿料的本構關系曲線，可用于裝配式建筑中套筒專用灌漿料本構模型的構建。

其具體采用以下技術方案：

一種套筒專用灌漿料單軸應力-應變本構模型的構建方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：根據抗壓試驗、劈裂抗拉試驗獲得灌漿料峰值應變與抗壓強度關系式；

步驟S2：根據靜力受壓彈性模量試驗方法確定套筒專用灌漿料的受壓彈性模量與強度的關系式；

步驟S3：根據受壓試驗確定套筒專用灌漿料的單軸受壓應力-應變本構模型；

步驟S4：根據劈裂抗拉試驗所得數據確定套筒專用灌漿料的單軸受拉應力-應變本構模型。

優選地，在步驟S1中，取各試件峰值應力及應變的平均值作為灌漿料的峰值應力及應變，對多組灌漿料受壓試件的峰值應變ε與抗壓強度f進行擬合獲得應變與抗壓強度關系式。

優選地，在步驟S1中，所述的峰值應變與抗壓強度關系式為：

其中，ε為套筒專用灌漿料峰值應變；f為套筒專用灌漿料抗壓強度。