[发明专利]一种预测火灾后建筑材料变形破坏的方法

权利要求书

1.一种预测火灾后建筑材料变形破坏的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，制备测试试件

(1)按照国家标准要求制备水泥砂浆试件；所述的国家标准要求为GB/JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》；

(2)将制备的水泥砂浆试件，放入标准养护箱中养护，得到养护后的水泥砂浆试件；所述的养护按照GB/T50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》的方法进行，养护时间为28天以上；

步骤2，高温实验

将养护后的水泥砂浆试件放入箱式电阻炉中，以升温速率为4～6℃/min，加热至800℃～1000℃，达到预设温度后保温3～4h，取出水泥砂浆试件自然冷却至常温，得到高温后的水泥砂浆试件；

步骤3，高温后建筑材料变形破坏测试

(1)在高温后的水泥砂浆试件一侧预制无序分布的散斑点，预制的无序分布的散斑点以背景色为白色，识别色为黑色；

(2)对高温后的水泥砂浆试件进行准静态单轴压缩试验，控制位移加载方式，得到试验数据，经过数据处理得到试件整体应力-应变曲线，从试件整体应力-应变曲线分析得到峰值应力σ_c；

同时，利用DSCM测试数据分析系统处理，得到试件加载过程中的侧面横向应变云图；

(3)对水泥砂浆试件散斑点侧面横向应变场进行统计分析，采用网格特征点法对侧面应变场云图均匀划分网格，每个网格交点为一个应变特征点，统计每个特征点的应变值，通过计算侧面横向应变云图应变标准差，建立表征侧面横向应变场应变离散程度的统计指标；

根据每一时刻的应变场内所有特征点应变值的平均数和对应的侧面横向应变云图应变标准差，得到高温作用后水泥砂浆试件侧面应变场Vx变化曲线；

所述的侧面横向应变云图应变标准差的计算方法为：

式中，V_x表示某一时刻侧面横向应变场所有应变值的标准差；

x_i为每个特征点的应变值；

E_x为某一时刻应变场内所有特征点应变值的平均数；

n为特征点总数目；

(4)分析高温作用后水泥砂浆试件侧面应变场Vx变化曲线的斜率，得到侧面横向应变场Vx变化曲线的转折点，通过侧面横向应变场Vx变化曲线的转折点与试件整体应力-应变曲线中峰值应力的关系，为现场中高温作用后建筑材料的变形破坏提供依据；

其中，所述的侧面横向应变场Vx变化曲线的转折点，具体为当曲线的斜率由平稳波动变为急剧增长时，则高温作用后的水泥砂浆试件进入危险期，当斜率开始变为负数，则高温作用后建筑材料发生变形破坏，进入危险期的V_x为侧面横向应变场Vx变化曲线的转折点。

2.如权利要求1所述的预测火灾后建筑材料变形破坏的方法，其特征在于，所述的步骤3(1)中，所述的高温后的水泥砂浆试件一侧选取标准为相对平整的观测面。

3.如权利要求1所述的预测火灾后建筑材料变形破坏的方法，其特征在于，所述的步骤3(2)中，所述的准静态单轴压缩试验采用液压伺服岩石压力试验机进行。

4.如权利要求1所述的预测火灾后建筑材料变形破坏的方法，其特征在于，所述的步骤3(2)中，所述的DSCM测试数据分析系统由数字散斑观测系统和DSCM系统软件两部分组成，其中，数字散斑观测系统为硬件系统，包括光源、CCD摄像机，A/D转化器和数据处理器，光源设置在水泥砂浆试件预制散斑点一侧的前方，CCD摄像机通过A/D转化器同数据处理器相连，DSCM系统软件为软件系统；

CCD摄像机对水泥砂浆试件预制散斑点一侧进行拍照摄影，设定图像采集速率为15～20帧/s，CCD摄像机采集散斑点在准静态单轴压缩试验中的变形图像，变形图像传输到A/D转换器进行转换后，存储到数据处理器，通过DSCM系统软件对拍摄的散斑点进行处理，得到试件加载过程中的侧面横向应变云图。