[实用新型]一种混凝土断裂损伤评定装置

说明书

本实用新型涉及一种混凝土断裂损伤评定装置，该装置包括用于加载被测物体的试验机、光源、采集相机和用于对采集到的图像数据进行处理分析的图像后处理模块；所述光源采用两部平行线光源，光源的两端垂直设置固定支架，固定支架固定在固定支座上，在固定支架朝向光源的内侧上从上至下设有若干数量的卡扣，光源通过卡扣能固定在固定支架的任意位置上；所述采集相机固定于三角支架上；所述采集相机通过导线与图像后处理模块相连；所述图像后处理模块加载在计算机中。该装置用于评定混凝土结构工作稳定性，能够在科学研究与实际工程领域中得到广泛应用，而且适用性强。

技术领域

本实用新型属于数字图像处理技术领域，特别涉及一种混凝土断裂损伤评定装置。

背景技术

混凝土在工业与民用建筑、路桥、大坝等实际工程中应用较为广泛，是土木工程领域用量最大的材料，极大推动了现代化城市的建设进程。如何根据混凝土材料自身的破坏特征，对混凝土结构工作稳定性作出准确合理评价，并及时进行修复与加固，保证结构处于正常工作状态，保护人民生命财产不受损失，具有十分重要的现实意义。

传统的强度破坏准则认为：当混凝土材料达到其极限抗拉或者抗压强度时才会产生破坏，而混凝土作为一种多相复合材料，处于养护期间时受人工振捣以及周围养护环境的影响，内部已经存在许多初始微裂纹缺陷。在正常受力状态下，未达到其极限拉应变或者压应变时，混凝土内部以及外表面微裂纹会逐渐扩展贯穿。对于混凝土材料由存在初始微裂纹缺陷到裂缝逐渐扩展贯穿直至最终破坏的过程，传统的强度破坏准则已不再适用，而通过断裂与损伤理论相结合的方式，可将混凝土材料的这种损伤断裂演化过程进行完整描述。

李庆斌等(李庆斌,张楚汉.混凝土I型裂缝动静力损伤断裂分析[J].土木工程学报,1993,12(6):20-27.)首次提出了将损伤与断裂理论进行耦合分析，用于判定混凝土工作稳定性，但该研究只是针对无限大板进行展开，无法应用到实际工程领域中。董伟等(Dong W,Yang D,Zhou X,et al.Experimental and numerical investigations onfracture process zone of rock–concrete interface[J].Fatigue&Fracture ofEngineering Materials&Structures,2016,40.)通过开展混凝土三点弯曲梁断裂试验，同时结合数字图像方法，对不同混凝土试件的断裂过程区特性进行了研究，但该研究只是从强度准则方面来进行开展，以混凝土材料的极限拉应变作为判定产生损伤的标准，并未考虑混凝土在极限拉应变前产生的损伤，因此并不能准确描述混凝土材料的真实变形情况。

因此有必要提出一种混凝土断裂损伤评定装置，通过获取全场损伤因子信息，进而评定混凝土结构工作稳定性，为混凝土工程结构修复与加固提供指导。

实用新型内容

本实用新型旨在结合混凝土损伤与断裂理论，提出一种混凝土断裂损伤评定装置，该装置能够结合混凝土材料自身的破坏特性进行损伤评定，相比以往采用的强度准则，能比较准确的表征混凝土材料的真实破坏情况，为实际混凝土结构工作稳定性评价提供新思路。

本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种混凝土损伤定量测量方法，该方法包括以下步骤：

第一步：根据被测物体面积、相机像素大小设定散斑点尺寸信息，然后在被测物体表面喷洒散斑点，完成散斑点制作；

第二步：安装装置；将两部平行线光源固定于固定支座上，根据周围环境光线明暗程度手动调节光照强度；将采集相机固定于三角支架上，同时采集相机通过导线与图像后处理模块相连，安装好所用装置；

第三步：开动试验机，对被测物体进行加载实验，按照预先设定的采集帧率进行图像采集；

第四步：根据试验机输出的实验结果曲线信息，均匀选取不同曲线段对应的图像，然后将挑选出的图像导入图像后处理模块；