[发明专利]基于细宏观动态复杂应力监测的混凝土疲劳损伤分析方法

摘要

本发明公布了一种基于细宏观动态复杂应力监测的混凝土疲劳损伤分析方法，包括步骤：确定各典型混凝土单向正应力和单向剪应力的细‑宏观应力关系，用优化数量的空间应力传感器阵列测得混凝土的宏观应力值；再将空间应力传感器阵列布设待测构件中，将监测获取的混凝土的动态复杂应力等效为主应力空间的三轴应力，确定控制材料疲劳损伤行为的关键主应力，对关键主应力时程利用雨流计数将其等效为多级变幅应力；将多级变幅应力按最大应力等效为单幅应力，分析并评价混凝土的疲劳状态。本发明克服了以往混凝土应力或应变监测只能单向监测的问题，可借用现有单轴单幅疲劳的试验结果，实现对混凝土复杂应力的监测，从而实现对混凝土疲劳损伤的分析。

主权项

1.基于细宏观动态复杂应力监测的混凝土疲劳损伤分析方法，其特征是，包括步骤：考虑混凝土强度与骨料最大粒径影响，确定各典型混凝土强度与骨料最大粒径下混凝土单向正应力和单向剪应力的细‑宏观应力关系，用优化数量的空间应力传感器阵列测得混凝土的宏观应力值；再将空间应力传感器阵列布设待测构件中，将监测获取的混凝土的动态复杂应力等效为主应力空间的三轴应力，确定控制材料疲劳损伤行为的主应力，即关键主应力，对关键主应力时程利用雨流计数将其等效为多级变幅应力；通过Corten‑Dolan累积损伤准则将多级变幅应力按最大应力等效为单幅应力，利用混凝土单轴疲劳损伤理论可分析并评价混凝土的疲劳状态；所述的确定各典型混凝土强度与骨料最大粒径下混凝土单向正应力和单向剪应力的细‑宏观应力关系，用优化数量的空间应力传感器测得混凝土的宏观应力值具体的步骤具体包括：对于单向正应力，制作一批和待测的混凝土构件的混凝土强度与骨料最大粒径相同的试件，试件内布设一定数量的空间应力传感器，通过线弹性加载试验，计算空间应力传感器阵列应力均值及变异系数，确定试件内最少数量的空间应力传感器，使空间应力传感器测得的细观正应力均值代表混凝土宏观正应力时的误差小于5%；对于单向剪应力，通过有限元分析软件建立模型，同样确定试件内最少数量的空间应力传感器，使空间应力传感器测得的细观剪应力均值代表混凝土宏观剪应力时的误差小于5%；取由正应力与剪应力确定的所需空间应力传感器数量的最大值为优化过的数量，就可用空间应力传感器测得的微观应力平均值代表混凝土的宏观应力值。