[发明专利]锚固结构面剪切试验最小试样确定方法

摘要

一种锚固结构面剪切试验最小试样确定方法，包括以下步骤：1)按照室内试样相似比原则制作混凝土试样；2)在制作过程中插入光滑塑料管同时监测应力应变；3)拔出塑料管，插入一根锚杆并注入水泥浆，在锚杆表面均匀布置光纤光栅传感器；4)利用大型直剪仪对试样进行直剪试验；5)利用MATLAB软件对应力应变信号进行数学处理，进行切片分析即得到锚杆对试样的应力影响范围，即为锚固结构面剪切试样的最小单元尺寸；6)利用数值模拟分析对上述最小单元尺寸进行验证；7)重复步骤1)—6)即得到多根锚杆加固的结构面剪切试验的最小试样。本发明提高了试验结果的准确性和科学性，同时又能避免试样尺寸过大造成材料浪费。

主权项

1.一种锚固结构面剪切试验最小试样确定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)按照室内试样相似比原则制作混凝土试样，试样为长方体，试样的长、宽、高与锚杆的直径要满足公式(1)，式中，L为试样的长度、W为试样的宽度、H为试样的高度、d为锚杆的直径；2)在混凝土试样制作过程中插入光滑塑料管，同时均匀埋入耐高温高压多功能光纤光栅传感器来监测应力应变，将试样进行养护；3)拔出塑料管，插入一根直径为d锚杆并注入水泥浆，在锚杆表面均匀布置耐高温高压多功能光纤光栅传感器，将试样进行养护；4)利用大型直剪仪对试样进行直剪试验，试验过程中利用光纤光栅传感器实时监测试样中的应力应变信号，并将信号传输到计算机中；5)利用MATLAB软件对应力应变信号进行数学处理，得到整个试样的三维应力应变云图，进行切片分析即得到锚杆对试样的应力影响范围，在长、宽、高三个方向上分别为l₁、w₁、h₁，即为锚固结构面剪切试样的最小单元尺寸；6)利用数值模拟分析对上述最小单元尺寸进行验证；7)重复步骤1)—6)即得到多根锚杆加固的结构面剪切试验的最小试样，试样的长度L、宽度W、高度H与锚杆的直径要满足公式(2)，式中，D为锚杆的间距，m为锚杆在长度方向的数量，n为锚杆在宽度方向的数量。