[发明专利]一种重组复合结构竹材的长期抗拉强度的测定方法

摘要

本发明涉及一种重组复合结构竹长期抗拉强度的测定方法，属于绿色竹制建材技术领域。首先按照试样匹配方法加工出用于短期力学试验和长期力学试验的重组复合结构竹抗拉试件；通过短期力学试验，确定长期力学试验所应施加的应力水平；通过长期力学试验，得到竹抗拉试件的破坏时间；以重组复合结构竹抗拉试件的强度比为独立变量，对重组复合结构竹抗拉试件的破坏时间进行回归分析，得到拟合参数值；根据重组复合结构竹构件实际所设计的使用设计年限，计算得到该使用设计年限重组复合结构竹所对应的长期抗拉强度。本发明方法准确定量地评估重组复合结构竹的长期抗拉强度，测定结果可以作为重组复合结构竹在建筑结构中的应用和推广的数据支持。

主权项

1.一种重组复合结构竹的长期抗拉强度的测定方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)将待测重组复合结构竹加工成2n个抗拉试件，每个抗拉试件的形状为哑铃状，哑铃状抗拉试件的两个端部的横截面尺寸为50×20mm，抗拉试件的中心横截面尺寸为5×20mm，将2n个试件中的n个抗拉试件用于短期力学试验，2n个试件中的另外n个抗拉试件用于长期力学试验；(2)通过短期力学试验，确定对待测重组复合结构竹材进行长期力学试验时应施加的应力，具体过程如下：(2‑1)对步骤(1)用于短期力学试验的n个抗拉试件分别进行测试，抗拉试件在3～5分钟破坏，记录抗拉试件破坏时的载荷，根据破坏时的载荷，分别计算所有抗拉试件的短期强度，将所有抗拉试件的短期强度的平均值记为m，将所有抗拉试件的短期强度从小到大进行排序，将排序后的短期强度记为f_i，i＝1,…k…,,n，将与短期强度f_i对应的累积破坏频率记为C_i，i＝1,…k…,,n，C_i＝(i+1)/(n+1)；(2‑2)根据步骤(2‑1)得到的短期强度f_i和累积破坏频率C_i，顺序号k所对应的短期强度为f_k、累积破坏频率C_k，顺序号k的取值应满足：0.05≤C_k＝(k+1)/(n+1)≤0.5，求解该不等式，得到k的值，进而得到与k对应的短期强度f_k，将f_k作为对待测重组复合结构竹材进行长期力学试验时应施加的应力S，S＝f_k；(3)通过长期力学试验，确定待测重组复合结构竹材的长期载荷抗拉力学性能，具体过程如下：(3‑1)根据步骤(2‑2)得到长期力学试验时应施加的应力S，对步骤(1)的另外n个抗拉试件进行长期力学试验，分别得到n个抗拉试件的破坏时间，将n个抗拉试件的破坏时间进行从小到大排序，从小到大排序后的破坏时间记为T_i，i＝1,……,n；(3‑2)从上述T_i中，得到破坏时间小于5分钟的抗拉试件的总数量，记为g，由于对待测重组复合结构竹材进行长期力学试验时施加的应力为S，而S＝f_k，进而得到g＝k；(3‑3)计算步骤(3‑2)中破坏时间T_i大于5分钟的抗拉试件的强度比q_i，q_i＝S/f_i，其中f_i为步骤(2‑1)的短期强度；(4)将上述步骤(3‑1)中的破坏时间T_i作为独立变量，对上述步骤(3‑3)中的强度比q_i进行回归分析，得到拟合参数值A、B：q_i＝A+Blog(T_i)；(5)设定一个重组复合结构竹设计使用年限L，利用拟合参数值A、B，计算得到与设计使用年限L所对应的重组复合结构竹的长期抗拉强度比Q：Q＝A+Blog(L)，再根据步骤(2‑1)得到的所有抗拉试件的短期强度的平均值m，得到重组复合结构竹的长期抗拉强度f_L，f_L＝m×Q。