[發明專利]一種地聚合物砂漿與混凝土界面粘結性能的評估方法

有效

• 申請號: 202110555336.4
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113111563B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 張鵬;高真;郭進軍;王娟;王珂珣;鄭元勛;袁鵬
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 陳巍

1.一種地聚合物砂漿與混凝土界面粘結性能的評估方法，其特征在于：包括以下步驟：

構建混凝土基體評價模型，所述混凝土基體評價模型用于混凝土基體的數據仿真；

構建地聚合物砂漿的細觀材料模型，所述細觀材料模型用于體現地聚合物砂漿組成數據仿真；

構建內聚力接觸模型，所述內聚力接觸模型用于對地聚合物砂漿和混凝土的弱界面區進行有限元模擬；

基于所述混凝土基體評價模型、細觀材料模型和內聚力接觸模型，進行數據仿真計算，獲取剪切荷載與滑移曲線，基于所述剪切荷載與滑移曲線評估所述地聚合物砂漿與所述混凝土基體的剪切性能，評估所述地聚合物砂漿與所述混凝土基體之間的界面粘結性能；

對不同PVA纖維和納米SiO2摻量的所述地聚合物砂漿與所述混凝土的剪切性能進行數值仿真計算；

所述地聚合物砂漿包括納米SiO₂和PVA纖維；

利用剪切韌性評估方法評估所述地聚合物砂漿與所述混凝土基體的剪切性能，其中，對所述地聚合物砂漿與所述混凝土基體的剪切性能評估包括峰值前韌性評估和峰值后韌性評估。

2.根據權利要求1所述的地聚合物砂漿與混凝土界面粘結性能的評估方法，其特征在于：所述混凝土基體評價模型采用塑性損傷CDP模型。

3.根據權利要求2所述的地聚合物砂漿與混凝土界面粘結性能的評估方法，其特征在于：所述塑性損傷CDP模型的參數包括彈性參數、塑性參數、壓縮硬化及損傷、拉伸硬化和損傷參數。

4.根據權利要求2所述的地聚合物砂漿與混凝土界面粘結性能的評估方法，其特征在于：所述CDP模型的應力應變關系與損傷退化變量的關系為：

式中，為混凝土材料的初始彈性剛度，為混凝土受拉應力，為混凝土受壓應力，為混凝土的受拉損傷參數，為混凝土受壓損傷參數，為混凝土受拉應變，為混凝土受壓應變；為混凝土拉伸等效塑性應變，為混凝土壓縮等效塑性應變。

5.根據權利要求1所述的地聚合物砂漿與混凝土界面粘結性能的評估方法，其特征在于：所述細觀材料模型采用Mori-Tanaka均勻化方法構建。

6.根據權利要求1所述的地聚合物砂漿與混凝土界面粘結性能的評估方法，其特征在于：所述內聚力接觸模型的內聚力行為損傷演化采用雙線性牽引-分離本構模型。

7.根據權利要求1所述的地聚合物砂漿與混凝土界面粘結性能的評估方法，其特征在于：所述峰值前韌性評估的評價指標包括等效初始剪切強度、峰值剪應變和初始能量密度，計算方法如式(9)-(11)所示：

式中：為剪切荷載-滑移曲線中峰值荷載所對應的位移；為峰值荷載前剪切荷載-變形曲線下的面積；和分別為剪切試件寬度和高度；為剪應力-剪應變曲線。

8.根據權利要求1所述的地聚合物砂漿與混凝土界面粘結性能的評估方法，其特征在于：所述峰值后韌性評估的評價指標包括等效殘余剪切強度和殘余剪力韌度比，計算方法如式(12)-(13)所示：

式中，為峰值位移至位移部分剪切荷載-變形曲線下的面積，為峰值位移與位移之間的差值，為地聚合物砂漿和混凝土的剪切強度。