一种利用霍普金森压杆计算混凝土动态抗剪强度的方法与流程

文档序号:11515507阅读:369来源:国知局

本发明涉及一种利用圆柱体混凝土试件测试混凝土动态抗剪切强度的方法,属于材料性能测试技术领域



背景技术:

混凝土的动态抗剪性能是混凝土的一种重要性能,目前混凝土的抗剪性能测试局限于静态剪切,难以测量混凝土在短时高强荷载作用下的抗剪切强度,而动态试验局限于动态压缩和动态劈裂试验,需要一种试验方式对混凝土的动态抗剪强度进行测试和计算。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题是,提出利用圆柱体混凝土试件和霍普金森压杆进行混凝土动态抗剪强度的测定计算的方法。

本发明利用霍普金森压杆可对试件施加冲击荷载的特点,为混凝土动态抗剪强度的测量计算提供了一种可行的方案。

本发明的技术解决方案如下:一种利用霍普金森压杆计算混凝土动态抗剪强度的方法,,将圆柱体混凝土试件安装在霍普金森压杆上,对圆柱体混凝土试件的轴向两端进行动态加压,从而对试件进行剪切力加载,利用装置所测得εi(t),εr(t),εt(t),霍普金森压杆弹性模量e,霍普金森压杆横截面积a0,圆柱体试件半径r,圆柱体试件受剪长度h,按照下式计算得到材料的动态抗剪强度τ;

公式中,εi(t)为入射应变脉冲,εr(t)为反射应变脉冲,εt(t)为透射应变脉冲,e为霍普金森压杆弹性模量,a0为霍普金森压杆横截面积,r为圆柱体试件半径,h为圆柱体试件受剪长度,

动态抗剪强度τ的单位为mpa,a0的单位为mm2,r和h单位为mm。

所使用混凝土试件为圆柱体试件,利用霍普金森压杆对其施加剪切力。

本发明的优点:利用本发明所使用的方法,可以使用霍普金森压杆测定混凝土的动态抗剪强度,拓展了霍普金森压杆的使用范围,同时可以对混凝土的动态抗剪性能更加深入的研究,解决了混凝土在短时高强荷载作用下抗剪切强度难以测量计算的问题。

当前对混凝土的抗剪强度的测定大多在静态抗剪试验中,试件的主要形式是立方体,利用双面剪切方法进行测试,无法对试件进行动态剪切加载以及短时高强度剪切力加载,难以研究在突发高强剪切荷载情况下混凝土的抗剪性能和破坏机制。

霍普金森压杆可以对试件进行动态加载和短时高强荷载加载,但主要应用于压缩和劈裂试验中,本发明将霍普金森压杆的适用范围拓展至剪切试验中,试件形式与霍普金森压杆标准试件形式相似,不会产成额外影响,目前霍普金森压杆使用普遍,试验原理成熟,可以保证试验的精确度。

附图说明

图1为圆柱体试件立体图示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施过程对本发明做进一步说明,对发明中的测量和计算进行叙述。

实施例1:

实施例1.在shpb(splithopkinsonpressurebar,霍普金森压力杆,简称shpb)装置上进行动态抗剪试验时,选取直径为100mm,高度为50mm的混凝土圆柱体试件,将其放置于shpb装置的入射杆和透射杆中间并使之紧密接触,之后在入射杆的另一端施加冲击荷载,记录下冲击荷载试验过程中的入射应变脉冲、反射应变脉冲、透射应变脉冲,按照下式计算即可得到混凝土的动态抗剪强度:

式中:τ为抗剪强度(mpa),e为霍普金森压杆的弹性模量(mpa)为霍普金森压杆的标定量,a0为霍普金森压杆的圆形横截面积(mm2)可由测量计算可得,εi(t)为入射应变脉冲,εr(t)为反射应变脉冲,εt(t)为透射应变脉冲,三者可以通过霍普金森压杆试验测得r为试件的半径(mm),h为试件的受剪长度(mm)。



技术特征:

技术总结
本发明公开一种利用霍普金森压杆计算混凝土动态抗剪强度的方法,将圆柱体混凝土试件安装在霍普金森压杆上,对圆柱体混凝土试件的轴向两端进行动态加压,从而对试件进行剪切力加载,利用装置所测得εi(t),εr(t),εt(t),霍普金森压杆弹性模量E,霍普金森压杆横截面积A0,圆柱体试件半径R,圆柱体试件受剪长度H,计算得到材料的动态抗剪强度τ;本发明的优点:利用本发明所使用的方法,可以使用霍普金森压杆测定混凝土的动态抗剪强度,拓展了霍普金森压杆的使用范围,同时可以对混凝土的动态抗剪性能更加深入的研究,解决了混凝土在短时高强荷载作用下的动态抗剪强度难以测量计算的问题。

技术研发人员:陈猛;任大为;黄强;邹杰新;孙烨;张雪纯
受保护的技术使用者:东北大学
技术研发日:2017.04.12
技术公布日:2017.08.18
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1