一种基于声发射技术的混凝土断裂试验起裂荷载确定方法技术

技术编号:12168626 阅读:82 留言:0更新日期:2015-10-08 02:49
本发明专利技术公开了一种基于声发射技术的混凝土断裂试验起裂荷载确定方法,对混凝土三点弯曲梁进行测量,采用声发射传感器和荷载传感器,声发射传感器连接声发射采集装置,荷载传感器连接荷载应变采集装置,包括以下步骤:将声发射传感器粘贴在混凝土三点弯曲梁的表面,荷载传感器设置在对混凝土三点弯曲梁施加荷载的位置,声发射传感器与混凝土三点弯曲梁的表面垂直;对混凝土三点弯曲梁施加荷载,当混凝土三点弯曲梁由内部开始起裂时,记录此时的荷载,即为混凝土三点弯曲梁的起裂荷载。本发明专利技术的基于声发射技术的混凝土断裂试验起裂荷载确定方法能更精确的确定混凝土断裂试验起裂荷载。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种基于声发射技术的混凝±断裂试验起裂荷载确定方法。
技术介绍
在对水工混凝±建筑物裂缝扩展的稳定性进行评价和水工混凝±建筑物的抗裂、 防裂设计中,均需提供混凝上断裂初度参数,为了统一测定混凝上断裂初度测试方法,国家 发展和改革委员会发布了《国家发改委办公厅关于印发2005年行业标准项目计划的通知》 (发改办工业巧00引739号文)。在广泛收集国内外混凝±断裂试验资料,参考国际上发达 国家断裂试验标准,进行大批量平行试验,多次召开专家组专题讨论和理论计算分析的基 础上,中华人民共和国国家发展和改革委员会于2005年11月28日发布了中华人民共和国 电力行业标准《水工混凝上断裂试验规程》值L/T5332-2005)。规程中给出了标准混凝± = 点弯曲梁起裂断裂初度K置的计算公式,如式(1)所示:[000引式中,K岩为混凝±;点弯曲梁起裂断裂初度(MPaml/2),。。为起裂荷载化脚,m 为试件支座间的质量(单位kg,用试件总质量按S/L比折算),L为试件设计总长(m),g为 重力加速度(取9.81m/s2),S为试件两支座间的跨度(m),t为试件厚度(m),h为试件高度 (m),a。为初始预制裂缝长度(m),a1为初始缝高比,初始预制裂缝长度与试件高度之比,即a0 巧--。 式(1)和式(2)中,除起裂荷载FiM未知外,其余参数均为初始值,因此混凝 点弯曲梁起裂断裂初度跨;计算的关键在于确定起裂荷载。。1。 请参阅图1和图2所示,混凝±断裂试验中,有关起裂荷载的确定方法,我国《水工 混凝±断裂试验规程》值L/T5332-2005)中建议起裂点由试件的荷载一裂缝张口位移曲线 (F-CMOD)曲线上升段的非线性起点来确定,然而,通过试验给出混凝±试件的F-CMOD曲线 原始图和局部放大图。F-CMOD曲线上升段非线性起点很难确定,即使通过局部放大进行确 定,其判断误差依然较大,因此采用该方法进行起裂荷载的判断具有一定难度。[000引专利"一种钢纤维混凝±断裂试验起裂荷载的测试方法",采用测试切口梁位移 变化达到测试起裂载荷的办法;专利"混凝±断裂试验起裂荷载测试方法",采用应变片测 试起裂载荷的办法,两种方法均可W很好地测试混凝±断裂试验起裂荷载,但是两种方法 存在同样的不足之处,即两种方法仅仅测试出混凝±试件表面开裂时的起裂荷载值,实际 试验过程中,多数情况下,混凝±试件的开裂是先由内部开裂,之后再扩展的混凝±试件表 面,因此,采用上述两种方法测得的起裂荷载结果相对比较滞后,测试荷载值也相对偏大。 因此,需要一种新的方法对起裂荷载确定方法W解决上述问题。
技术实现思路
专利技术目的;本专利技术对现有技术中的问题,提供一种更加精确地基于声发射技术的 混凝±断裂试验起裂荷载确定方法。 技术方案;为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案: 一种基于声发射技术的混凝±断裂试验起裂荷载确定方法,对混凝± =点弯曲梁 进行测量,采用声发射传感器和荷载传感器,所述声发射传感器连接声发射采集装置,所述 荷载传感器连接应变荷载采集装置,包括W下步骤: (1)、将所述声发射传感器粘贴在所述混凝± =点弯曲梁的表面,所述荷载传感器 设置在对所述混凝点弯曲梁施加荷载的位置,所述声发射传感器与所述混凝点弯 曲梁的表面垂直; (2)、对所述混凝± =点弯曲梁施加荷载,当混凝± =点弯曲梁由内部开始起裂 时,记录此时的荷载,即为混凝点弯曲梁的起裂荷载。 更进一步的,所述声发射传感器与所述混凝± =点弯曲梁的粘贴位置处涂有凡± 林,凡±林作为禪合剂。 更进一步的,步骤(2)中对所述混凝点弯曲梁施加荷载,利用所述声发射采 集装置记录声发射振铃计数时间曲线和/或声发射能量时间曲线,同时利用所述应变荷载 采集装置记录荷载时间曲线。 更进一步的,步骤(2)中设定声发射振铃计数口槛值和/或声发射能量口槛值,当 声发射振铃计数大于声发射振铃计数口槛值和/或声发射能量大于声发射能量口槛值时, 则判定混凝点弯曲梁开始起裂,然后利用荷载时间曲线得到此时的开裂荷载。基于声 发射技术的振铃计数时间曲线和能量时间曲线,均能精确地确定混凝±断裂试验中的起裂 时刻,然后通过该时刻对应的荷载值可W精确地确定混凝±断裂试验中的起裂荷载值。 有益效果;本专利技术的基于声发射技术的混凝±断裂试验起裂荷载确定方法相对于 现有技术能更精确的确定混凝±断裂试验起裂荷载。【附图说明】 图1为F-CMOD曲线确定起裂荷载的原始图; 图2为F-CMOD曲线确定起裂荷载的放大图; 图3为声发射振铃计数确定混凝±起裂荷载的示意图; 图4为声发射能量确定混凝±起裂荷载的示意图; 图5为混凝±断裂试验荷载时间曲线; 图6为混凝±断裂声发射试验声发射传感器粘贴与荷载加载外载示意图; 图7为混凝±断裂声发射试验装置图。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术进行进一步说明。 请参阅图6和图7所示,本专利技术的基于声发射技术的混凝±断裂试验起裂荷载确 定方法,对混凝± =点弯曲梁进行测量,采用声发射传感器、应变片和荷载传感器,声发射 传感器连接声发射采集装置,应变片和荷载传感器均连接应变荷载采集装置,包括W下步 骤:[002引 (1)、将应变片、荷载传感器和声发射传感器均粘帖在混凝± =点弯曲梁的表面, 应变片和荷载传感器设置在对混凝± =点弯曲梁施加荷载的位置,声发射传感器与混凝± =点弯曲梁的表面垂直。声发射传感器与混凝± =点弯曲梁的粘贴位置处涂有凡±林用作 禪合剂。 (2)、对混凝点弯曲梁施加荷载,当混凝±^点弯曲梁由内部开始起裂时,记 录此时的荷载,即为混凝± =点弯曲梁的起裂荷载。 请参阅图3和图4所示,其中,对混凝±立点弯曲梁施加荷载,利用声发射采集装 置记录声发射振铃计数时间曲线和/或声发射能量时间曲线,同时利用应变荷载采集装置 记录荷载时间曲线。 设定声发射振铃计数口槛值和/或声发射能量口槛值,当声发射振铃计数大于声 发射振铃计数口槛值和/或声发射能量大于声发射能量口槛值时,则判定混凝点弯曲 梁开始起裂,然后利用荷载时间曲线得到此时的开裂荷载。基于声发射技术的振铃计数时 间曲线和能量时间曲线,均能精确地确定混凝±断裂试验中的起裂时刻,然后通过该时刻 对应的荷载值可W精确地确定混凝±断裂试验中的起裂荷载值。 本专利技术的基于声发射技术的混凝±断裂试验起裂荷载确定方法相对于现有技术 能更精确的确定混凝±断裂试验起裂荷载。[003引实施例1 混凝±断裂试验起裂荷载声发射试验过程 请参阅图6和图7所示,由于S点弯曲试验的载荷作用点固定,损伤破坏形成和 发展的区域相对集中,损伤模式和破坏机理均相对简单,得到的声发射信号比较单纯,是利 用声发射技术研究材料损伤与断裂的首选加载方式。为了适时监控混凝±损伤断裂发展 过程,并与混凝± =点弯曲梁断裂试验进行对比,声发射试验采用与断裂试验相同尺寸的 带预制裂缝的混凝上S点弯曲梁,试件长为1000mm,宽120mm,高200mm;设计强度等级有 25M化和60MPa;配置钢筋直径大小有6mm和10mm,每组试件设计4个。试件诱当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于声发射技术的混凝土断裂试验起裂荷载确定方法,对混凝土三点弯曲梁进行测量,特征在于:采用声发射传感器和荷载传感器,所述声发射传感器连接声发射采集装置,所述荷载传感器连接应变荷载采集装置,包括以下步骤:(1)、将所述声发射传感器粘贴在所述混凝土三点弯曲梁的表面,所述荷载传感器设置在对所述混凝土三点弯曲梁施加荷载的位置,所述声发射传感器与所述混凝土三点弯曲梁的表面垂直;(2)、对所述混凝土三点弯曲梁施加荷载,当混凝土三点弯曲梁由内部开始起裂时,记录此时的荷载,即为混凝土三点弯曲梁的起裂荷载。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:胡少伟范向前陆俊
申请(专利权)人:水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院
类型:发明
国别省市:江苏;32

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