【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程检测
,尤其是一种基于卸载/再加载变形模量的既有结构混凝土残余应变测试方法。
技术介绍
实际工程中,混凝土结构在其使用期内常承受着重复加卸载的疲劳荷载作用,混凝土损伤在宏观上体现为残余应变及总应变的大小,与外荷载的作用历程无关。由于残余应变表征混凝土损伤的代表性和稳定性好,被公认为评估混凝土结构损伤状态的关键参数之一,适合于各种强度等级的混凝土。但其现场测试与分析还存在困难,主要表现在以下几个方面:(1)现在混凝土残余应变的测试及分析主要在实验室实施,根据明确的加卸载疲劳试验,获取混凝土残余应变与加载应力幅、疲劳次数等相关参量的关系,而实际混凝土结构由于受荷载、温度、环境等多种因素的综合作用,作用历程往往不知,则混凝土残余应变无法按现有分析方法获得。(2)既有结构混凝土长期应变监测中,即使设置了无应力计消除温度变化、收缩变形的影响,测试应变中还包含了徐变应变,混凝土的应力相关应变需要从测试应变中扣除徐变应变,但由于混凝土徐变的影响因素复杂,其计算结果与实际往往差距很大,混凝土的应力相关应变误差也很大,更不用说混凝土残余应变。(3)混凝土结构疲劳作用后,通过静力荷载试验或超声波无损测试方法,现场测试均能得到结构混凝土的卸载/再加载变形模量。在混凝土结构应力状态已知或现场采用应力释放法可以得到混凝土的弹性应变,但得不出混凝土残余应变;静力荷载试验也仅能得到应力增量和应变增量。卸载/再加载变形模量随应力相关应变的增大而减小,与初始切线弹性模量比较可以反映混凝土的损伤发展,与外荷载的作用历程无关,但其最大的问题是没有统一的评估标准表征各种 ...
【技术保护点】
一种基于变形模量的既有结构混凝土疲劳残余应变测试方法,其特征在于,根据静力试验得到混凝土的卸载/再加载变形模量和实际混凝土的单轴受压应力‑应变曲线,再通过分析得到混凝土的静力等效应变εr,从而进一步得到残余应变值εp;包括步骤如下,步骤一:利用无损检测方法,测试既有结构中检测构件的混凝土抗压强度fc,r;步骤二:根据步骤一中的混凝土抗压强度fc,r,查得混凝土的弹性模量Ec和峰值压应变εc,r;步骤三:根据实测混凝土抗压强度fc,r、弹性模量Ec以及公式σ=(1‑dc)Ecε做出混凝土的单轴受压应力‑应变曲线;其中,σ为混凝土单轴受压的应力,dc为混凝土单轴受压损伤演化参数,ε为混凝土单轴受压的的应变;步骤四:根据公式σ=(1‑dc)Ecε和公式得出混凝土的初始切线模量Eτ;步骤五:在主要受力构件的最不利受力截面受压区的边缘最大压应变处布置关键测点,并在关键测点处贴应变计;步骤六:在构件弹性范围内进行静力试验,先施加静力荷载,然后卸载;通过静力试验及应变测试系统,测得关键测点的应变增量Δε,并根据受力平衡和变形协调条件得出应力增量Δσ;步骤七:利用步骤六中得到的应变增量Δε及应力增量Δ ...
【技术特征摘要】
1.一种基于变形模量的既有结构混凝土疲劳残余应变测试方法,其特征在于,根据静力试验得到混凝土的卸载/再加载变形模量和实际混凝土的单轴受压应力-应变曲线,再通过分析得到混凝土的静力等效应变εr,从而进一步得到残余应变值εp;包括步骤如下,步骤一:利用无损检测方法,测试既有结构中检测构件的混凝土抗压强度fc,r;步骤二:根据步骤一中的混凝土抗压强度fc,r,查得混凝土的弹性模量Ec和峰值压应变εc,r;步骤三:根据实测混凝土抗压强度fc,r、弹性模量Ec以及公式σ=(1-dc)Ecε做出混凝土的单轴受压应力-应变曲线;其中,σ为混凝土单轴受压的应力,dc为混凝土单轴受压损伤演化参数,ε为混凝土单轴受压的的应变;步骤四:根据公式σ=(1-dc)Ecε和公式得出混凝土的初始切线模量Eτ;步骤五:在主要受力构件的最不利受力截面受压区的边缘最大压应变处布置关键测点,并在关键测点处贴应变计;步骤六:在构件弹性范围内进行静力试验,先施加静力荷载,然后卸载;通过静力试验及应变测试系统,测得关键测点的应变增量Δε,并根据受力平衡和变形协调条件得出应力增量Δσ;步骤七:利用步骤六中得到的应变增量Δε及应力增量Δσ,根据公式得到混凝土的卸载/再加载变形模量Er;其中,⊿σ、⊿ε分别为静力试验得到的混凝土应力增量和应变增量;步骤八:比较混凝土关键测点的卸载/再加载变形模量Er与初始切线模量Eτ的大小,判断混凝土是否产生与应力相关的残余应变;步骤九:根据步骤八中的判断结果,评定混凝土受压损伤状况。2.根据权利要求1中所述的一种基于变形模量的既有结构混凝土疲劳残余应变测试方法,其特征在于,步骤一对既有结构中检测构件的混凝土抗压强度fc,r的检测采用回弹法或回弹-超声综合法现场检测。3.根据权利要求1中所述的一种基于变形模量的既有结构混凝土疲劳残余应变测试方法,其特征在于,步骤一中对混凝土抗压强度fc,r检测完成后,还包括采用钻芯法对混凝土抗压强度fc,r、弹性模量Ec和峰值压应变εc,r进行修正或验证的步骤。4.根据权利要求1中所述的一种基于变形模量的既有结构混凝土疲劳残余应变测试方法,其特征在于:步骤一中的检测构件与步骤五中主要受力构件为同一批浇筑的混凝土构件。5.根据权利要求1中所述的一种基于变形模量的既有结构混凝土疲劳残余应变测试方法,其特征在于:步骤一中检测构件为有代表性的次要受力构件或者构造构件或者主要受力构件;所述次要受力构件为结构中除主要受力构件以外的受力构件;所述构造构件为构造柱或挡块或隔板;所述主要受力构件为主梁或者承重柱或者墩。6.根据权利要求5中所述的一种基于变形模量的既有结构混凝土疲劳残余应变测试方法,其特征在于:对主要受力构件进行混凝土抗压强度fc,r检测避开...
【专利技术属性】
技术研发人员:钟铭,叶英,
申请(专利权)人:北京市市政工程研究院,
类型:发明
国别省市:北京;11
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