【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于sma-ecc(自愈合混凝土)材料力学性能研究，具体涉及基于冲击次数的不同纤维掺量sma-ecc动态弹性模量确定方法。
技术介绍
1、处于海岸环境下的桥墩、桥柱、岸堤等结构在服役期间将不可避免地承受反复冲击荷载，这需要建筑材料有良好抗冲击能力。混凝土是目前建筑工程领域中使用最为广泛的材料，但普通混凝土抵抗动荷载冲击能力较差，在多次冲击碰撞下易发生突发性损毁，因此需要提升和改进混凝土的动力性能。
2、可利用自愈合混凝土替代普通混凝土应用于海岸环境下的桥墩、护栏等结构，此时这些结构因使用掺入记忆合金纤维的抗冲击性能较好的材料浇筑，对其抵抗冲击变形的能力显著提高作用。且在遭受低速多次撞击荷载作用后不会立即发生破坏，具有自愈合能力，但在较大气压反复冲击下，材料的内部损伤会逐渐累积，抵抗变形的能力下降。动态弹性模量是衡量自愈合混凝土材料在受到动荷载作用时抵抗变形能力的指标，若将自愈合混凝土多次冲击下的动态弹性模量视为常数，并将其用于结构动力计算，会导致结构的模拟预测与实际工作性能产生较大误差，即不能准确反映结构性能。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的基于冲击次数的不同纤维掺量sma-ecc动态弹性模量确定方法解决了现有技术中将自愈合混凝土的动态弹性模量视为常数，会影响混凝土结构预测过程进而不能准确反映其结构性能的问题。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：基于冲击次数的不同纤维掺量sma-ecc动态弹性模
3、s1、制备不同纤维掺量的sma-ecc试样；
4、s2、对sma-ecc试样分别进行同一气压多次冲击加载试验，并绘制应力-应变关系曲线；
5、s3、基于不同冲击气压多次冲击下的应力-应变关系曲线，拟合确定sma-ecc的动态弹性模量与冲击次数及纤维掺量之间的函数关系式。
6、进一步地，所述步骤s2具体为：
7、s21、设置多个冲击气压；
8、s22、在每个冲击气压下，对各纤维掺量的sma-ecc试样分别进行循环冲击加载试验，直到sma-ecc试样发生破坏，得到每次冲击荷载作用下各sma-ecc试样的动态压缩应力及应变试验数据；
9、s23、根据各sma-ecc试样的动态压缩应力及应变试验数据，绘制不同纤维掺量ma-ecc试样对应的应力-应变关系曲线。
10、进一步地，所述步骤s3中，在每条应力-应变关系曲线中，sma-ecc的动态弹性模量通过计算应力-应变关系曲线的坐标原点和50％峰值应力两点之间的连线斜率确定，计算公式为：
11、
12、式中，e为动态弹性模量，σmax为动态峰值应力，ε′为50％峰值应力点处的应变值。
13、进一步地，所述步骤s3中，根据设置冲击气压的大小及冲击次数，拟合确定动态弹性模量e与冲击次数t及纤维掺量vf之间的函数关系式。
14、进一步地，当冲击气压在第一冲击气压～第二冲击气压范围内，且冲击次数小于设置阈值时，拟合得到的函数关系式为：
15、
16、当冲击气压在第一冲击气压～第二冲击气压范围内，且冲击次数大于设置阈值时，拟合得到的函数关系式为：
17、
18、当冲击气压在第三冲击气压～第四冲击气压范围内时，拟合得到的函数关系式为：
19、e＝u1+u2t+u3t2+u4vf+u5vf2
20、式中，p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8、p9、p10、p11、q1、q2、q3、q4、q5、q6、q7、q8、q9、q10、q11、u1、u2、u3、u4和u5为拟合得到的函数关系式中的参数值，其根据冲击气压的取值确定。
21、进一步地，所述第一冲击气压、第二冲击气压、第三冲击气压和第四冲击气压依次增大。
22、本专利技术的有益效果为：
23、(1)本专利技术提出了自愈合混凝土的动态弹性模量e与冲击次数t和sma纤维掺量vf之间的具体函数关系式，充分考虑了冲击次数和sma纤维掺量vf对自愈合混凝土动态弹性模量的影响，从而实现对自愈合混凝土动态弹性模量的跟踪观测，更方便地将动态弹性模量的试验结果用于结构动力计算及相关设计。
24、(2)本专利技术基于多次shpb冲击试验得到的应力-应变曲线，确定不同冲击次数损伤后自愈合混凝土的动态弹性模量，进一步构建了其与冲击次数和sma纤维掺量vf的具体函数关系式，为自愈合混凝土材料在冲击荷载加载工况下的变形仿真计算奠定基础。
25、(3)基于本专利技术构建的自愈合混凝土动态弹性模量确定方法，可以定量分析不同冲击次数后，不同sma纤维掺量vf的自愈合混凝土材料的变形能力，为设计和有限元分析提供了技术支持。
26、(4)通过本专利技术构建的基于冲击次数的sma-ecc应变-应力关系模型，可以简便的通过输入冲击次数和sma纤维掺量vf，得到自愈合混凝土材料的弹性模量，该参数作为衡量材料抵抗变形的重要力学指标之一，在数值模拟中，用来模拟材料的变形能力。
27、(5)本专利技术构建的基于冲击次数的不同纤维掺量sma-ecc动态弹性模量考虑了多次冲击后材料的损伤对弹性模量的降低作用，同时考虑了记忆合金纤维的掺入使自愈合混凝土材料抵抗变形能力显著的提高作用，具有更高可靠性，进而极大程度上决定了有限元和理论计算结果的正确性。
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1.基于冲击次数的不同纤维掺量SMA-ECC动态弹性模量确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于冲击次数的不同纤维掺量SMA-ECC动态弹性模量确定方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：
3.根据权利要求1所述的基于冲击次数的不同纤维掺量SMA-ECC动态弹性模量确定方法，其特征在于，所述步骤S3中，在每条应力-应变关系曲线中，SMA-ECC的动态弹性模量通过计算应力-应变关系曲线的坐标原点和50％峰值应力两点之间的连线斜率确定，计算公式为：
4.根据权利要求3所述的基于冲击次数的不同纤维掺量SMA-ECC动态弹性模量确定方法，其特征在于，所述步骤S3中，根据设置冲击气压的大小及冲击次数，拟合确定动态弹性模量E与冲击次数t及纤维掺量Vf之间的函数关系式。
5.根据权利要求4所述的基于冲击次数的不同纤维掺量SMA-ECC动态弹性模量确定方法，其特征在于，当冲击气压在第一冲击气压～第二冲击气压范围内，且冲击次数小于设置阈值时，拟合得到的函数关系式为：
6.根据权利要求5所述的基于冲击次数的不同纤维掺
...【技术特征摘要】
1.基于冲击次数的不同纤维掺量sma-ecc动态弹性模量确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于冲击次数的不同纤维掺量sma-ecc动态弹性模量确定方法，其特征在于，所述步骤s2具体为：
3.根据权利要求1所述的基于冲击次数的不同纤维掺量sma-ecc动态弹性模量确定方法，其特征在于，所述步骤s3中，在每条应力-应变关系曲线中，sma-ecc的动态弹性模量通过计算应力-应变关系曲线的坐标原点和50％峰值应力两点之间的连线斜率确定，计算公式为：
4.根据权利要求3所述的基于冲击次数的不同纤维...
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