【技术实现步骤摘要】
一种反演大体积混凝土材料参数的方法
本专利技术涉及一种反演大体积混凝土材料参数的方法，具体地说，本专利技术涉及一种将反映大体积混凝土真实工作状态的室内混凝土约束应力试验与根据混凝土约束应力试验推导出的反演大体积混凝土材料参数的数值计算模型相结合，分析反演出大体积混凝土材料参数的方法。
技术介绍
众所周知，混凝土浇筑后会产生多种变形，例如由于水化反应产生的自生体积变形，由于水化热产生的温度变形，以及由于水分散失产生的干燥变形等，一旦这些变形受到外部结构的约束，混凝土会产生不可忽略的约束应力(拉应力)。由于混凝土材料本身多相的特性，混凝土在约束应力不高的状态下便会产生开裂，混凝土开裂对混凝土浇筑形成的整体结构的安全性会产生严重的影响。特别是，对于大体积混凝土(例如大坝混凝土)而言，由于水化热引发的温度变形是影响大体积混凝土开裂的重要因素。当大体积混凝土的温度变形受到约束后，耦合其弹性模量、徐变等性质就会产生可观的约束应力(拉应力)，一旦约束应力超过大体积混凝土龄期的抗拉强度，大体积混凝土(如大坝混凝土)就会有开裂的风险。...
【技术保护点】
1.一种反演大体积混凝土材料参数的方法，其特征在于：它包括如下步骤：/nS1：测量并记录实际浇筑的大体积混凝土不同龄期的温度历程和位移历程；/nS2：按照大体积混凝土的实际配比浇筑试验用混凝土试件，基于步骤S1测量的大体积混凝土的温度历程模拟真实的大体积混凝土温度历程；/nS3：在温控条件下，根据大体积混凝土的温度历程和位移历程，对混凝土试件进行实验室内的混凝土约束应力试验，获得不同温度和龄期下混凝土约束应力测量值；/nS4：通过仿真软件建立与混凝土温度应力试验设备尺寸一致的有限元分析计算模型并划分有限元网格；输入大体积混凝土材料各参数的下限值P
【技术特征摘要】
1.一种反演大体积混凝土材料参数的方法，其特征在于：它包括如下步骤：
S1：测量并记录实际浇筑的大体积混凝土不同龄期的温度历程和位移历程；
S2：按照大体积混凝土的实际配比浇筑试验用混凝土试件，基于步骤S1测量的大体积混凝土的温度历程模拟真实的大体积混凝土温度历程；
S3：在温控条件下，根据大体积混凝土的温度历程和位移历程，对混凝土试件进行实验室内的混凝土约束应力试验，获得不同温度和龄期下混凝土约束应力测量值；
S4：通过仿真软件建立与混凝土温度应力试验设备尺寸一致的有限元分析计算模型并划分有限元网格；输入大体积混凝土材料各参数的下限值P0和上限值P1，以及各参数的增量值；输入大体积混凝土实测温度历程数据和位移历程数据；根据实测大体积混凝土位移历程计算出的约束度确定金属框架材料参数，并输入有限元分析计算模型中；
S5：根据步骤S4建立的有限元分析模型，和输入的混凝土材料参数及金属框架材料参数，计算不同温度和龄期下混凝土约束应力理论值P；
ΔP＝[Ki]{Δδ}＝{ΔPiG}+{ΔPiC}+{ΔPiT}
P＝∑ΔP
式中，[Ki]是混凝土的弹性矩阵；Δδ是混凝土的位移增量；ΔPiG是由混凝土第i龄期外荷载引发的荷载增量；ΔPiC是由混凝土第i龄期徐变引发的荷载增量；ΔPiT是由混凝土第i龄期温度引发的荷载增量；
S6：校核混凝土约束应力理论值与测量值的变异系数ω；
式中，Δi是第i个龄期混凝土约束应力理论值与混凝土约束应力测量值的差值，Ci是第i个龄期混凝土约束应力试验中约束应力测量值；M是总的龄期个数；
S7：如果变异系数ω≤设定值，则认定步骤S4输入的大体积混凝土材料参数能够真实地反应实际浇筑后的大体积混凝土状态，作为大体积混凝土各项真实的材料参数；
如果变异系数ω＞设定值，则调整输入的大体积混凝土材料参数，跳转执行步骤S4～步骤S6，重新计算大体积混凝土约束应力理论值与测量值的变异系数ω，直至变异系数ω≤设定值为止。
2.根据权利要求1所述的反演大体积混凝土材料参数的方法，其特征在于：所述步骤S4的具体方法如下：
S4.1：建立有限元分析计算模型
借助通用有限元分析软件建立等比例的混凝土温度应力试验设备数值模型，该模型包含金属框架和混凝土试件两部分；
S4.2：在有限元分析计算模型上划分出有限元网格...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘毅，张国新，辛建达，王振红，石泉，曹洪波，万连宾，全永威，李海涛，马晓芳，汪娟，侯文倩，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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