[發明專利]一種基于纖維橋聯分析和基體軟化模型的混凝土評價方法

在審

• 申請號: 202211220831.0
• 申請日: 2022-10-08
• 公開（公告）號: CN115711803A
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 牛艷飛;焦楚杰;馬娟
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/20;G06F30/20;G06F30/13
• 代理公司: 廣州高炬知識產權代理有限公司 44376
• 代理人: 孔令環

1.一種基于纖維橋聯分析和基體軟化模型的混凝土評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：根據直型鋼纖維物理參數，確定纖維直徑d_f、纖維長度l_f、彈性模量E_f、泊松比ν_f；

S2：配置混凝土基體；

S3：將直型鋼纖維垂直埋置與混凝土基體中，記錄埋置長度為l，并對鋼纖維進行標準養護；

S4：定量評價直型鋼纖維在混凝土脫粘階段拔出荷載P_d和滑移位移δ之間的關系，繪制荷載-滑移位移曲線；

S5：定量評價直型鋼纖維在混凝土中拔出階段的拔出荷載P_sl和滑移位移δ之間的關系，繪制荷載-滑移位移曲線；

S6：計算亂向隨機分布直型鋼纖維在試件斷裂面的分布函數；

S7：計算直型鋼纖維混凝土試件斷裂面纖維橋聯應力與裂縫開口位移關系，并繪制橋聯應力-裂縫開口位移曲線；

S8：計算直型鋼纖維混凝土基體抗彎應力-裂縫開口位移關系，并繪制直型鋼纖維混凝土基體軟化曲線；

S9：將橋聯應力-裂縫開口位移曲線和混凝土基體軟化曲線疊加，得到纖維混凝土彎曲荷載-裂縫開口位移曲線。

2.根據權利要求1所述的基于纖維橋聯分析和基體軟化模型的混凝土評價方法，其特征在于，所述步驟S2根據《GB50010混凝土結構設計規范》測定混凝土基體彈性模量E_m和抗彎強度f₁。

3.根據權利要求1所述的基于纖維橋聯分析和基體軟化模型的混凝土評價方法，其特征在于，所述步驟S3按照《PCES13：2009》進行單根纖維拔出測試，確定直型鋼纖維-混凝土基體間的界面粘結應力τ₀。

4.根據權利要求1所述的基于纖維橋聯分析和基體軟化模型的混凝土評價方法，其特征在于，所述步驟S6中的分布函數包括：

斷裂面纖維數量分布：

斷裂面纖維方向分布p(θ)：sinθ；

斷裂面纖維長度分布p(l)：L_f/2。

5.根據權利要求1所述的基于纖維橋聯分析和基體軟化模型的混凝土評價方法，其特征在于，所述步驟S4通過公式：

和計算直型鋼纖維在混凝土脫粘階段拔出荷載和滑移位移之間的關系。

6.根據權利要求1所述的基于纖維橋聯分析和基體軟化模型的混凝土評價方法，其特征在于，所述步驟S5通過公式：

計算直型鋼纖維在混凝土中拔出階段的拔出荷載和滑移位移δ之間的關系。

7.根據權利要求1所述的基于纖維橋聯分析和基體軟化模型的混凝土評價方法，其特征在于，所述步驟S7根據公式：

計算直型鋼纖維混凝土試件斷裂面纖維橋聯應力與裂縫開口位移關系。

8.根據權利要求1所述的基于纖維橋聯分析和基體軟化模型的混凝土評價方法，其特征在于，S8根據公式：

σ_coh＝f₁for ww₁

f₁＝af_MOR

σ_coh＝0 for w_cw

計算直型鋼纖維混凝土基體抗彎應力-裂縫開口位移關系；

公式中，σ_coh為粘聚力，w為裂縫開口位移，f₁為纖維混凝土彎曲強度，w_c為臨界裂縫開口位移。