專利名稱：混凝土斷裂試驗起裂荷載測試方法
技術領域：
本發明涉及一種混凝土斷裂試驗起裂荷載的測試方法。
背景技術：
采用電阻應變片檢測混凝土、鋼結構等材料結構的應力是一種很成熟的電測技術，目前在結構應力測試以及傳感器領域廣泛應用。
混凝土斷裂試驗中的起(初)裂荷載通常不易準確測試，一般根據F-CMOD(力與裂縫口張開位移)曲線來取值，在現行試驗規程上建議按F-CMOD曲線轉折點處對應的力值來確定起(初)裂荷載，這個起(初)裂荷載一般在最大力的0.6-0.9倍，大量試驗表明在F-CMOD曲線上準確尋找轉折點是很困難的，這使得起(初)裂荷載取值引入了較大的不確定度，從而影響混凝土結構斷裂參數KICQ的準確性，影響混凝土結構的裂縫判定。
發明內容
本發明的目的就是要提供一種混凝土斷裂試驗起裂荷載測試方法，采用該方法能方便地從試驗采集的數據中，根據繪制的同步檢測的軸向荷載和混凝土裂縫口邊緣的混凝土應力應變關系圖上直接得到混凝土斷裂試驗起裂荷載。
本發明的目的是這樣實現的本發明利用混凝土結構材料斷裂后應力進行重分布的原理，在預制裂縫口兩側布置高靈敏電阻應變片檢測裂縫口的應力變化，采用動態電阻應變儀同步檢測斷裂試驗軸向荷載和裂縫口邊緣的應力。隨著軸向荷載增加，裂縫口邊緣的混凝土拉應力不斷增加，當拉應力達到混凝土材料容許拉應力瞬間，在預制裂縫口附近產生破壞，裂縫產生，此時裂縫口邊緣的拉應力不再增加，隨著繼續加載，裂縫進一步擴大，裂縫口邊緣的拉應力逐漸減小。在同步檢測的軸向荷載和混凝土裂縫口邊緣的混凝土應力應變關系圖上可以清晰地看到裂縫口邊緣的拉應力變化的轉折點，該點對應的軸向荷載即為開裂荷載。
下面結合附圖對本發明作進一步說明。
圖1是本發明的應力測試布置圖。
圖2是本發明中電阻應變片接線圖。
圖3是本發明的軸向荷載與混凝土應力應變關系圖。
其中，圖1兼作摘要附圖。
圖中1、力傳感器，2、電阻應變片。
具體實施例方式
實施例1、采用的儀器設備①應變儀采用DH5937動態應變測量儀，其主要性能為A/D分辯率為14bit；采樣頻率為10Hz～20KHz；系統不確定度不大于0.5％+3με。或同類型應變測量儀。
②電阻片電阻應變片標距為20mm，型號為BE120-20AA。或其它短標距電阻應變片。
2、測試步驟a.在混凝土斷裂試件裂縫口貼片，在試件的兩個平行面的預制縫口兩側各貼一片，共4個電阻應變片，同時在相同組成材料的混凝土上貼4個溫度補償片；b.將試件放置在斷裂試驗試驗機的下壓板上，安裝加壓夾具，此過程和要求同DL/T5332-2005《水工混凝土斷裂試驗規程》；c.在試件與試驗機上壓板之間安裝一個電阻應變式負荷傳感器；采用動態應變儀同步采集負荷傳感器和電阻應變片數據，接線方式為負荷傳感器占用一個通道，電阻應變片占用兩個通道(試件兩個面各占一個通道)，以試件一個側面的兩個電阻應變片接線為例，每個側面由2個工作片和2個補償片組成全橋進行測量，其電阻應變片接線如圖2所示圖中R1、R3為粘貼在試件上的一對工作片，R2、R4為粘貼在同種材料、置于同一環境下的補償片，連接導線都等長。其中CD輸入供橋電壓，AB為測量端；d.按DL/T5332-2005《水工混凝土斷裂試驗規程》開始加載，同步采集負荷傳感器和電阻應變片數據，直至試驗結束；e.從應變儀采集數據中提取負荷傳感器和電阻應變片試驗全程的數據，負荷傳感器測得軸向荷載值，電阻應變片測得混凝土預制縫口的應力應變值，將相同時間的軸向荷載值和混凝土預制縫口的應力應變值繪制在軸向荷載與混凝土應力應變關系圖上，如圖3所示。
從圖中即可得出起裂荷載(Pini)。
權利要求
1.一種混凝土斷裂試驗起裂荷載測試方法，其特征在于它包括以下步驟a.在混凝土斷裂試件裂縫口貼片，在試件的兩個平行面的預制縫口兩側各貼一片，共4個電阻應變片，同時在相同組成材料的混凝土上貼4個溫度補償片；b.將試件放置在斷裂試驗機的下壓板上，安裝加壓夾具；c.在試件與試驗機上壓板之間安裝一個電阻應變式負荷傳感器；d.開始加載，采用動態應變儀同步采集負荷傳感器和電阻片數據，直至試驗結束；e.從動態應變儀采集的數據中提取負荷傳感器和電阻片試驗全程的數據，負荷傳感器測得軸向荷載值，電阻應變片測得混凝土預制縫口的應力應變值，將相同時間的軸向荷載值和混凝土預制縫口的應力應變值繪制成軸向荷載與混凝土應力應變關系圖，從圖中可得出起裂荷載。
全文摘要
本發明公開了一種混凝土斷裂試驗起裂荷載測試方法，利用混凝土結構材料斷裂后應力進行重分布的原理，在預制裂縫口兩側布置電阻應變片檢測裂縫口邊緣的應力變化，采用動態電阻應變儀同步檢測斷裂試驗軸向荷載和裂縫口邊緣的應力。隨著軸向荷載增加，裂縫口邊緣的混凝土拉應力不斷增加，當拉應力達到混凝土材料容許拉應力瞬間，在預制裂縫口附近產生破壞，裂縫產生，此時裂縫口邊緣的拉應力不再增加，隨著繼續加載，裂縫進一步擴大，裂縫口邊緣的拉應力逐漸減小。在同步檢測的軸向荷載和混凝土裂縫口邊緣的混凝土應力應變關系圖上可以清晰地看到裂縫口邊緣的拉應力變化的轉折點，該點對應的軸向荷載即為開裂荷載。
文檔編號G01N3/42GK1865907SQ200610019119
公開日2006年11月22日 申請日期2006年5月17日 優先權日2006年5月17日
發明者譚愷炎, 張科, 趙守陽 申請人:中國葛洲壩水利水電工程集團有限公司