[发明专利]一种混凝土约束应力成分分离方法及其系统

权利要求书

1.一种混凝土约束应力成分分离方法，包括如下步骤：

1)制备对比用的混凝土试件；

11)制备混凝土试件模具和约束钢筋；取三个相同的混凝土模具，混凝土模具具有上端开口的内腔，在混凝土模具的内腔的两个端板上穿设约束钢筋，约束钢筋与端板之间仅存在支承力；所述的约束钢筋中部光圆，两端预制螺纹；应变片沿钢筋轴向粘贴于约束钢筋中部，应变片表面覆盖防水涂层，应变片连接数据采集仪；

其中，第一混凝土试件、第二混凝土试件中的约束钢筋都是普钢钢筋，第三混凝土试件中的约束钢筋是殷钢钢筋；所述的普钢钢筋和殷钢钢筋刚度相等，即E_普钢钢筋×A_普钢钢筋＝E_殷钢钢筋×A_殷钢钢筋，其中E_普钢钢筋和E_殷钢钢筋分别表示普钢钢筋和殷钢钢筋的弹性模量，A_普钢钢筋和A_殷钢钢筋分别表示钢筋的截面面积；

12)浇筑混凝土，振捣密实，制备有钢筋约束的混凝土试件，将试件表面覆盖保鲜膜进行养护；

13)按照要求干燥开始的时间，将三个模具的侧板和端板拆除，第一混凝土试件、第三混凝土试件用铝箔纸进行包裹防止其水分散失，第二混凝土试件则完全暴露于设定的湿度环境中，将三个试件置于相同的环境温度中；

2)测量采集各混凝土试件钢筋的应变参数，计算混凝土约束应力；

第一混凝土试件、第二混凝土试件、第三混凝土试件中采集到的钢筋应变数据分别计为ε₁、ε₂和ε₃，由于钢筋与混凝土同步变形，混凝土的约束力等于钢筋所受力；根据公式计算得三个混凝土试件的约束应力σ₁、σ₂和σ₃；其中Es表示钢筋材料的弹性模量，As表示钢筋的截面面积，Ac表示混凝土的截面面积；

3)分离混凝土约束应力成分；

第一混凝土试件的约束应力σ₁包含了约束状态下混凝土自收缩应力；第二混凝土试件的约束应力σ₂包含了约束状态下混凝土自收缩应力和干燥收缩应力；第三混凝土试件的约束应力σ₃包含了约束状态下混凝土自收缩应力和温度应力；因此可按照下述公式分离出约束状态下混凝土试件的自收缩应力σ_as、温度应力σ_T和干燥收缩应力σ_ds：

自收缩应力σ_as＝σ₁；

干燥收缩应力σ_ds＝σ₂-σ₁；

温度应力σ_T＝σ₃-σ₁。