[发明专利]一种基于声发射参数阶段累积量占比的混凝土损伤分析方法

权利要求书

1.一种基于声发射参数阶段累积量占比的混凝土损伤分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，通过对混凝土构件施加荷载直至其完全碎裂，得到声发射参数及构件应力水平发展过程，根据不同的应力水平对整个加载过程进行阶段划分；

步骤2，结合混凝土构件破坏过程中结构内部损伤发展特征和声发射声参数变化特点，建立不同受力阶段微观结构变化与声发射参数的联系；

步骤3，计算各阶段参数累积量占比对比构件在同一受力阶段参数累计量占比和不同受力阶段参数累积量占比的变化，式中，为应力水平在L_i-L_j的阶段内，声发射某个参数X累积量占比；为应力水平在L_i-L_j的阶段内，产生的所有声发射事件中该参数的累积值；S_X(max)为整个破坏过程中该参数的累积值；

步骤4，结合构件损伤的发展特点和声发射参数阶段累积量占比的变化特征，分析不同因素对混凝土构件损伤发展的影响方式和程度。

2.根据权利要求1所述基于声发射参数阶段累积量占比的混凝土损伤分析方法，其特征在于，所述混凝土构件的破坏过程以宏观表现为基础，以应力水平为依据划分为5个阶段：(1)加载初期，初始损伤阶段：构件处于弹性工作阶段，此阶段主要发生骨料的弹性变形及内部缺陷的压实，声发射信号开始增多；(2)加载前期，产生界面裂纹阶段：此阶段主要发生的破坏为水泥浆体与骨料界面产生微裂纹，同时伴有水泥凝胶体的缓慢粘性流动变形，混凝土构件宏观变形性能无明显变化，声发射信号逐渐增多；(3)加载中期，裂纹扩散阶段：此阶段原有的粗骨料界面裂缝逐渐延伸扩展，其他骨料界面也出现新的粘结裂缝，骨架内部缺陷、硬化孔洞作用使裂纹延伸扩展路径变长，混凝土构件变形增长变大，声发射活动呈指数增加；(4)加载后期，裂纹贯通阶段：峰值应力过后，进入下降阶段，此阶段混凝土构件裂缝迅速发展，构件表面剥落严重，赖以传递荷载的传力路径不断减少，声发射信号减少；(5)加载末期，最终破坏阶段：随着加载进行，混凝土内部结构整体受到越来越严重的破坏，构件基本完全碎裂，丧失承载力，声发射减少至零。

3.根据权利要求1所述基于声发射参数阶段累积量占比的混凝土损伤分析方法，其特征在于，所述应力水平通过下式得到：

式中，σ_t为t时刻的应力瞬时值，σ₀为峰值应力，L为应力水平。

4.根据权利要求1所述基于声发射参数阶段累积量占比的混凝土损伤分析方法，其特征在于，所述破坏过程中参数X的累积值S_X(max)通过下式得到：

式中，为L_i-L_i+1阶段内声发射参数的累积值；n为所划分应力水平阶段的个数。

5.根据权利要求1所述基于声发射参数阶段累积量占比的混凝土损伤分析方法，其特征在于，所述声发射参数X包括声发射事件数、振铃计数及能量。

6.根据权利要求1所述基于声发射参数阶段累积量占比的混凝土损伤分析方法，其特征在于，所述阶段累积量占比是一个相对量，通过同类趋势比较的方法达到对内部变化反推的目的。

7.根据权利要求1所述基于声发射参数阶段累积量占比的混凝土损伤分析方法，其特征在于，对于不同构件的同一阶段，阶段累积量占比体现了在该阶段构件间不同因素对构件破坏过程的影响程度，处于同一阶段的不同构件其阶段累积量占比差值越大表明此阶段构件的破坏机理及声发射表现受该因素的影响程度越大。

8.根据权利要求1所述基于声发射参数阶段累积量占比的混凝土损伤分析方法，其特征在于，对于同一构件的不同阶段，阶段累积量占比的大小体现了构件在各阶段发生的损伤在全破坏过程中发挥的作用，阶段累积量占比的数值越大表明此阶段损伤作用影响越大，声发射的活度和强度也就越高。