专利名称：混凝土断裂试验起裂荷载测试方法
技术领域：
本发明涉及一种混凝土断裂试验起裂荷载的测试方法。
背景技术：
采用电阻应变片检测混凝土、钢结构等材料结构的应力是一种很成熟的电测技术，目前在结构应力测试以及传感器领域广泛应用。
混凝土断裂试验中的起(初)裂荷载通常不易准确测试，一般根据F-CMOD(力与裂缝口张开位移)曲线来取值，在现行试验规程上建议按F-CMOD曲线转折点处对应的力值来确定起(初)裂荷载，这个起(初)裂荷载一般在最大力的0.6-0.9倍，大量试验表明在F-CMOD曲线上准确寻找转折点是很困难的，这使得起(初)裂荷载取值引入了较大的不确定度，从而影响混凝土结构断裂参数KICQ的准确性，影响混凝土结构的裂缝判定。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种混凝土断裂试验起裂荷载测试方法，采用该方法能方便地从试验采集的数据中，根据绘制的同步检测的轴向荷载和混凝土裂缝口边缘的混凝土应力应变关系图上直接得到混凝土断裂试验起裂荷载。
本发明的目的是这样实现的本发明利用混凝土结构材料断裂后应力进行重分布的原理，在预制裂缝口两侧布置高灵敏电阻应变片检测裂缝口的应力变化，采用动态电阻应变仪同步检测断裂试验轴向荷载和裂缝口边缘的应力。随着轴向荷载增加，裂缝口边缘的混凝土拉应力不断增加，当拉应力达到混凝土材料容许拉应力瞬间，在预制裂缝口附近产生破坏，裂缝产生，此时裂缝口边缘的拉应力不再增加，随着继续加载，裂缝进一步扩大，裂缝口边缘的拉应力逐渐减小。在同步检测的轴向荷载和混凝土裂缝口边缘的混凝土应力应变关系图上可以清晰地看到裂缝口边缘的拉应力变化的转折点，该点对应的轴向荷载即为开裂荷载。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的应力测试布置图。
图2是本发明中电阻应变片接线图。
图3是本发明的轴向荷载与混凝土应力应变关系图。
其中，图1兼作摘要附图。
图中1、力传感器，2、电阻应变片。
具体实施例方式
实施例1、采用的仪器设备①应变仪采用DH5937动态应变测量仪，其主要性能为A/D分辩率为14bit；采样频率为10Hz～20KHz；系统不确定度不大于0.5％+3με。或同类型应变测量仪。
②电阻片电阻应变片标距为20mm，型号为BE120-20AA。或其它短标距电阻应变片。
2、测试步骤a.在混凝土断裂试件裂缝口贴片，在试件的两个平行面的预制缝口两侧各贴一片，共4个电阻应变片，同时在相同组成材料的混凝土上贴4个温度补偿片；b.将试件放置在断裂试验试验机的下压板上，安装加压夹具，此过程和要求同DL/T5332-2005《水工混凝土断裂试验规程》；c.在试件与试验机上压板之间安装一个电阻应变式负荷传感器；采用动态应变仪同步采集负荷传感器和电阻应变片数据，接线方式为负荷传感器占用一个通道，电阻应变片占用两个通道(试件两个面各占一个通道)，以试件一个侧面的两个电阻应变片接线为例，每个侧面由2个工作片和2个补偿片组成全桥进行测量，其电阻应变片接线如图2所示图中R1、R3为粘贴在试件上的一对工作片，R2、R4为粘贴在同种材料、置于同一环境下的补偿片，连接导线都等长。其中CD输入供桥电压，AB为测量端；d.按DL/T5332-2005《水工混凝土断裂试验规程》开始加载，同步采集负荷传感器和电阻应变片数据，直至试验结束；e.从应变仪采集数据中提取负荷传感器和电阻应变片试验全程的数据，负荷传感器测得轴向荷载值，电阻应变片测得混凝土预制缝口的应力应变值，将相同时间的轴向荷载值和混凝土预制缝口的应力应变值绘制在轴向荷载与混凝土应力应变关系图上，如图3所示。
从图中即可得出起裂荷载(Pini)。
权利要求
1.一种混凝土断裂试验起裂荷载测试方法，其特征在于它包括以下步骤a.在混凝土断裂试件裂缝口贴片，在试件的两个平行面的预制缝口两侧各贴一片，共4个电阻应变片，同时在相同组成材料的混凝土上贴4个温度补偿片；b.将试件放置在断裂试验机的下压板上，安装加压夹具；c.在试件与试验机上压板之间安装一个电阻应变式负荷传感器；d.开始加载，采用动态应变仪同步采集负荷传感器和电阻片数据，直至试验结束；e.从动态应变仪采集的数据中提取负荷传感器和电阻片试验全程的数据，负荷传感器测得轴向荷载值，电阻应变片测得混凝土预制缝口的应力应变值，将相同时间的轴向荷载值和混凝土预制缝口的应力应变值绘制成轴向荷载与混凝土应力应变关系图，从图中可得出起裂荷载。
全文摘要
本发明公开了一种混凝土断裂试验起裂荷载测试方法，利用混凝土结构材料断裂后应力进行重分布的原理，在预制裂缝口两侧布置电阻应变片检测裂缝口边缘的应力变化，采用动态电阻应变仪同步检测断裂试验轴向荷载和裂缝口边缘的应力。随着轴向荷载增加，裂缝口边缘的混凝土拉应力不断增加，当拉应力达到混凝土材料容许拉应力瞬间，在预制裂缝口附近产生破坏，裂缝产生，此时裂缝口边缘的拉应力不再增加，随着继续加载，裂缝进一步扩大，裂缝口边缘的拉应力逐渐减小。在同步检测的轴向荷载和混凝土裂缝口边缘的混凝土应力应变关系图上可以清晰地看到裂缝口边缘的拉应力变化的转折点，该点对应的轴向荷载即为开裂荷载。
文档编号G01N3/42GK1865907SQ200610019119
公开日2006年11月22日 申请日期2006年5月17日 优先权日2006年5月17日
发明者谭恺炎, 张科, 赵守阳 申请人:中国葛洲坝水利水电工程集团有限公司