一種基于聲發(fā)射技術(shù)的混凝土斷裂試驗起裂荷載確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種基于聲發(fā)射技術(shù)的混凝±斷裂試驗起裂荷載確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在對水工混凝±建筑物裂縫擴展的穩(wěn)定性進行評價和水工混凝±建筑物的抗裂、 防裂設(shè)計中，均需提供混凝上斷裂初度參數(shù)，為了統(tǒng)一測定混凝上斷裂初度測試方法，國家 發(fā)展和改革委員會發(fā)布了《國家發(fā)改委辦公廳關(guān)于印發(fā)2005年行業(yè)標準項目計劃的通知》 (發(fā)改辦工業(yè)巧00引739號文）。在廣泛收集國內(nèi)外混凝±斷裂試驗資料，參考國際上發(fā)達 國家斷裂試驗標準，進行大批量平行試驗，多次召開專家組專題討論和理論計算分析的基 礎(chǔ)上，中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會于2005年11月28日發(fā)布了中華人民共和國 電力行業(yè)標準《水工混凝上斷裂試驗規(guī)程》值L/T5332-2005)。規(guī)程中給出了標準混凝± = 點彎曲梁起裂斷裂初度K置的計算公式，如式（1)所示：
[000引式中，K巖為混凝±;點彎曲梁起裂斷裂初度（MPaml/2)，。。為起裂荷載化腳，m 為試件支座間的質(zhì)量（單位kg，用試件總質(zhì)量按S/L比折算），L為試件設(shè)計總長（m)，g為 重力加速度（取9.81m/s2)，S為試件兩支座間的跨度（m)，t為試件厚度（m)，h為試件高度 (m)，a。為初始預(yù)制裂縫長度（m)，a1為初始縫高比，初始預(yù)制裂縫長度與試件高度之比，即a0 巧--。
[0006] 式（1)和式（2)中，除起裂荷載FiM未知外，其余參數(shù)均為初始值，因此混凝 點彎曲梁起裂斷裂初度跨；計算的關(guān)鍵在于確定起裂荷載。。1。
[0007] 請參閱圖1和圖2所示，混凝±斷裂試驗中，有關(guān)起裂荷載的確定方法，我國《水工 混凝±斷裂試驗規(guī)程》值L/T5332-2005)中建議起裂點由試件的荷載一裂縫張口位移曲線 (F-CMOD)曲線上升段的非線性起點來確定，然而，通過試驗給出混凝±試件的F-CMOD曲線 原始圖和局部放大圖。F-CMOD曲線上升段非線性起點很難確定，即使通過局部放大進行確 定，其判斷誤差依然較大，因此采用該方法進行起裂荷載的判斷具有一定難度。
[000引專利"一種鋼纖維混凝±斷裂試驗起裂荷載的測試方法"，采用測試切口梁位移 變化達到測試起裂載荷的辦法；專利"混凝±斷裂試驗起裂荷載測試方法"，采用應(yīng)變片測 試起裂載荷的辦法，兩種方法均可W很好地測試混凝±斷裂試驗起裂荷載，但是兩種方法 存在同樣的不足之處，即兩種方法僅僅測試出混凝±試件表面開裂時的起裂荷載值，實際 試驗過程中，多數(shù)情況下，混凝±試件的開裂是先由內(nèi)部開裂，之后再擴展的混凝±試件表 面，因此，采用上述兩種方法測得的起裂荷載結(jié)果相對比較滯后，測試荷載值也相對偏大。
[0009] 因此，需要一種新的方法對起裂荷載確定方法W解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明目的；本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種更加精確地基于聲發(fā)射技術(shù)的 混凝±斷裂試驗起裂荷載確定方法。
[0011] 技術(shù)方案；為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0012] 一種基于聲發(fā)射技術(shù)的混凝±斷裂試驗起裂荷載確定方法，對混凝± =點彎曲梁 進行測量，采用聲發(fā)射傳感器和荷載傳感器，所述聲發(fā)射傳感器連接聲發(fā)射采集裝置，所述 荷載傳感器連接應(yīng)變荷載采集裝置，包括W下步驟：
[0013] (1)、將所述聲發(fā)射傳感器粘貼在所述混凝± =點彎曲梁的表面，所述荷載傳感器 設(shè)置在對所述混凝點彎曲梁施加荷載的位置，所述聲發(fā)射傳感器與所述混凝點彎 曲梁的表面垂直；
[0014] (2)、對所述混凝± =點彎曲梁施加荷載，當混凝± =點彎曲梁由內(nèi)部開始起裂 時，記錄此時的荷載，即為混凝點彎曲梁的起裂荷載。
[0015] 更進一步的，所述聲發(fā)射傳感器與所述混凝± =點彎曲梁的粘貼位置處涂有凡± 林，凡±林作為禪合劑。
[0016] 更進一步的，步驟（2)中對所述混凝點彎曲梁施加荷載，利用所述聲發(fā)射采 集裝置記錄聲發(fā)射振鈴計數(shù)時間曲線和/或聲發(fā)射能量時間曲線，同時利用所述應(yīng)變荷載 采集裝置記錄荷載時間曲線。
[0017] 更進一步的，步驟（2)中設(shè)定聲發(fā)射振鈴計數(shù)口檻值和/或聲發(fā)射能量口檻值，當 聲發(fā)射振鈴計數(shù)大于聲發(fā)射振鈴計數(shù)口檻值和/或聲發(fā)射能量大于聲發(fā)射能量口檻值時， 則判定混凝點彎曲梁開始起裂，然后利用荷載時間曲線得到此時的開裂荷載?；诼?發(fā)射技術(shù)的振鈴計數(shù)時間曲線和能量時間曲線，均能精確地確定混凝±斷裂試驗中的起裂 時刻，然后通過該時刻對應(yīng)的荷載值可W精確地確定混凝±斷裂試驗中的起裂荷載值。
[0018] 有益效果；本發(fā)明的基于聲發(fā)射技術(shù)的混凝±斷裂試驗起裂荷載確定方法相對于 現(xiàn)有技術(shù)能更精確的確定混凝±斷裂試驗起裂荷載。
【附圖說明】
[0019] 圖1為F-CMOD曲線確定起裂荷載的原始圖；
[0020] 圖2為F-CMOD曲線確定起裂荷載的放大圖；
[0021] 圖3為聲發(fā)射振鈴計數(shù)確定混凝±起裂荷載的示意圖；
[0022] 圖4為聲發(fā)射能量確定混凝±起裂荷載的示意圖；
[0023] 圖5為混凝±斷裂試驗荷載時間曲線；
[0024] 圖6為混凝±斷裂聲發(fā)射試驗聲發(fā)射傳感器粘貼與荷載加載外載示意圖；
[0025] 圖7為混凝±斷裂聲發(fā)射試驗裝置圖。
【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步說明。
[0027] 請參閱圖6和圖7所示，本發(fā)明的基于聲發(fā)射技術(shù)的混凝±斷裂試驗起裂荷載確 定方法，對混凝± =點彎曲梁進行測量，采用聲發(fā)射傳感器、應(yīng)變片和荷載傳感器，聲發(fā)射 傳感器連接聲發(fā)射采集裝置，應(yīng)變片和荷載傳感器均連接應(yīng)變荷載采集裝置，包括W下步 驟：
[002引 （1)、將應(yīng)變片、荷載傳感器和聲發(fā)射傳感器均粘帖在混凝± =點彎曲梁的表面， 應(yīng)變片和荷載傳感器設(shè)置在對混凝± =點彎曲梁施加荷載的位置，聲發(fā)射傳感器與混凝± =點彎曲梁的表面垂直。聲發(fā)射傳感器與混凝± =點彎曲梁的粘貼位置處涂有凡±林用作 禪合劑。
[0029] (2)、對混凝點彎曲梁施加荷載，當混凝±^點彎曲梁由內(nèi)部開始起裂時，記 錄此時的荷載，即為混凝± =點彎曲梁的起裂荷載。
[0030] 請參閱圖3和圖4所示，其中，對混凝±立點彎曲梁施加荷載，利用聲發(fā)射采集裝 置記錄聲發(fā)射振鈴計數(shù)時間曲線和/或聲發(fā)射能量時間曲線，同時利用應(yīng)變荷載采集裝置 記錄荷載時間曲線。
[0031] 設(shè)定聲發(fā)射振鈴計數(shù)口檻值和/或聲發(fā)射能量口檻值，當聲發(fā)射振鈴計數(shù)大于聲 發(fā)射振鈴計數(shù)口檻值和/或聲發(fā)射能量大于聲發(fā)射能量口檻值時，則判定混凝點彎曲 梁開始起裂，然后利用荷載時間曲線得到此時的開裂荷載。基于聲發(fā)射技術(shù)的振鈴計數(shù)時 間曲線和能量時間曲線，均能精確地確定混凝±斷裂試驗中的起裂時刻，然后通過該時刻 對應(yīng)的荷載值可W精確地確定混凝±斷裂試驗中的起裂荷載值。
[0032] 本發(fā)明的基于聲發(fā)射技術(shù)的混凝±斷裂試驗起裂荷載確定方法相對于現(xiàn)有技術(shù) 能更精確的確定混凝±斷裂試驗起裂荷載。
[003引實施例1
[0034] 混凝±斷裂試驗起裂荷載聲發(fā)射試驗過程
[0035] 請參閱圖6和圖7所示，由于S點彎曲試驗的載荷作用點固定，損傷破壞形成和 發(fā)展的區(qū)域相對集中，損傷模式和破壞機理均相對簡單，得到的聲發(fā)射信號比較單純，是利 用聲發(fā)射技術(shù)研究材料損傷與斷裂的首選加載方式。為了適時監(jiān)控混凝±損傷斷裂發(fā)展 過程，并與混凝± =點彎曲梁斷裂試驗進行對比，聲發(fā)射試驗采用與斷裂試驗相同尺寸的 帶預(yù)制裂縫的混凝上S點彎曲梁，試件長為1000mm，寬120mm，高200mm;設(shè)計強度等級有 25M化和60MPa;配置鋼筋直徑大小有6mm和10mm，每組試件設(shè)計4個。試件誘