[发明专利]一种弯剪受力状态下混凝土疲劳强度曲线的获取方法

权利要求书

1.一种弯剪受力状态下混凝土疲劳强度曲线的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、基于待测混凝土的弯剪受力状态，设计混凝土试件和加载装置的结构；

S2、制作混凝土试件和加载装置，开展疲劳试验，并获得疲劳试验结果；

S3、对获得的疲劳试验结果进行拟合，获得弯剪受力状态下混凝土的最大应力S_max与破坏循环次数N的关系，即疲劳强度S_max-N曲线，引入应力幅值S_a和平均应力S_m，获得弯剪受力状态下混凝土的应力幅值S_a和平均应力S_m两者与破坏循环次数N的关系，即疲劳强度广义的S_a-S_m-N曲面。

2.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，步骤S1中，还包括，利用有限元程序对混凝土试件弯剪应力场仿真模拟，以得到能模拟中小跨径预应力混凝土梁桥实际过程中弯剪疲劳应力状态的混凝土试件。

3.根据权利要求1或2所述的获取方法，其特征在于，步骤S1中，所述弯剪受力状态为混凝土的正应力与剪应力的比值，所述混凝土试件为局部加固的改进型的“Z”型试件。

4.根据权利要求3所述的获取方法，其特征在于，步骤S1中，所述局部加固为局部钢板建筑结构胶粘贴加固。

5.根据权利要求1或2所述的获取方法，其特征在于，步骤S2中，所述疲劳试验包括：将混凝土试件置于加载装置中，设定加载装置的荷载，荷载采用正弦加载，等幅控制，重复多次加载试验，直至混凝土试件被破坏，破坏时混凝土试件时的加载次数即为该应力水平下的疲劳寿命。

6.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，步骤S3中，对获得的疲劳试验结果拟合时，采用最小二乘法进行拟合，以得到弯剪受力状态下混凝土的疲劳强度S_max-N曲线。

7.根据权利要求6所述的获取方法，其特征在于，步骤S3中，拟合获取S_max-N曲线时，引入存活率，获得存活率为90％的弯剪受力状态下混凝土的疲劳强度S_max-N曲线。

8.根据权利要求6或7所述的获取方法，其特征在于，步骤S3中，在考虑应力幅值S_a和平均应力S_m的影响时，利用等寿命曲线，得到最大压力S_max与应力幅值S_a和平均应力S_m的关系，最终获得弯剪受力状态下混凝土的疲劳强度广义的S_a-S_m-N曲面。

9.根据权利要求8所述的获取方法，其特征在于，步骤S3中，所述等寿命曲线为：

SaS-1+(Smσb)m=1]]>

其中：

S_-1为最小压力S_min比最大压力S_max为-1的混凝土试件的疲劳极限，

σ_b为混凝土试件的拉伸强度极限，

m为混凝土试件的拟合常数，对于脆性材料，可取m＝1。