本發(fā)明涉及材料檢測領(lǐng)域，特別是涉及一種考慮高原嚴酷環(huán)境的混凝土徐變測試方法。

背景技術(shù)：

1、自然環(huán)境中混凝土在受到外界壓力后，由于其自身材料結(jié)構(gòu)特性，會產(chǎn)生應力不變情況下應變和變形增大的現(xiàn)象，稱為徐變現(xiàn)象?；炷敛牧献陨砭哂锌箟簭姸雀吆涂估阅懿畹奶攸c，導致其在結(jié)構(gòu)受力過程中容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，從而降低結(jié)構(gòu)的使用壽命。在既有混凝土結(jié)構(gòu)中，需要通過施加預應力提高混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能和抵抗裂縫的能力。

2、混凝土結(jié)構(gòu)在預應力的作用下將產(chǎn)生顯著的徐變現(xiàn)象，混凝土的徐變對其結(jié)構(gòu)受力和變形產(chǎn)生重要影響，是影響預應力混凝土結(jié)構(gòu)的重要因素。隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的范圍逐漸增大，預應力混凝土結(jié)構(gòu)的應用范圍也逐漸增加，在高原嚴酷環(huán)境中的混凝土徐變性能尚待研究。

3、現(xiàn)需一種可考慮高原嚴酷環(huán)境的混凝土徐變性能測試方法，用于測試高原嚴酷環(huán)境下混凝土的徐變性能，分析得到高原嚴酷環(huán)境下的混凝土力學特性，為該環(huán)境下預應力混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計和應用提供支撐。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中混凝土結(jié)構(gòu)在預應力的作用下將產(chǎn)生顯著的徐變現(xiàn)象，混凝土的徐變對其結(jié)構(gòu)受力和變形產(chǎn)生重要影響，是影響預應力混凝土結(jié)構(gòu)的重要因素，隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的范圍逐漸增大，預應力混凝土結(jié)構(gòu)的應用范圍也逐漸增加，在高原嚴酷環(huán)境中的混凝土徐變性能尚待研究的問題，提供了一種考慮高原嚴酷環(huán)境的混凝土徐變測試方法，解決了上述問題。

2、本發(fā)明提供了一種考慮高原嚴酷環(huán)境的混凝土徐變測試方法，包括以下步驟：

3、s1、在實際高原嚴酷環(huán)境中制備混凝土構(gòu)件，并內(nèi)埋安裝測試設(shè)備；

4、s2、對混凝土構(gòu)件分級施加預應力，根據(jù)試件中安裝鋼絞線的根數(shù)和單根鋼絞線的面積計算施加的預應力荷載值，計算公式如下：

5、fp＝fp×np×ap；

6、其中fp為鋼絞線施加應力值，np為模型中對應的鋼絞線根數(shù)，ap為單根鋼絞線橫截面面積；

7、s3、采用自動采集裝置獲取混凝土徐變模型受力參數(shù)變化數(shù)據(jù)；

8、s4、在高原嚴酷環(huán)境中安裝氣候測試裝置，測試風速、溫度、濕度、紫外線系數(shù)、海拔、氧氣含量氣象參數(shù)；

9、s5、將結(jié)構(gòu)受力和氣象參數(shù)施加到分析模型，得到考慮高原嚴酷環(huán)境的混凝土徐變性能。

10、本發(fā)明所述的一種考慮高原嚴酷環(huán)境的混凝土徐變測試方法，作為優(yōu)選方式，混凝土構(gòu)件包括試件混凝土塊體、鋼絞線、一對錨板、一對螺旋筋、若干箍筋、四根縱筋、四個鋼弦應變計和壓力傳感器，試件混凝土塊體為矩形截面柱狀體，鋼絞線沿軸向貫穿試件混凝土塊體并在試件混凝土塊體兩端位置通過錨板和螺旋筋錨固，試件混凝土塊體內(nèi)沿垂直軸向平行設(shè)置箍筋，鋼絞線穿過箍筋內(nèi)孔，箍筋為矩形框體，各箍筋之間形狀大小均相等且邊線與試件混凝土塊體邊線平行，各箍筋沿試件混凝土塊體軸向投影重合，縱筋設(shè)置于箍筋四角內(nèi)側(cè)埋在試件混凝土塊體內(nèi)，鋼弦應變計設(shè)置在試件混凝土塊體軸向中部且于最近的兩縱筋等距，壓力傳感器設(shè)置在試件混凝土塊體的一側(cè)端部。

11、本發(fā)明所述的一種考慮高原嚴酷環(huán)境的混凝土徐變測試方法，作為優(yōu)選方式，步驟s1具體包含：

12、s11、模型鋼模內(nèi)表面涂刷脫模油；

13、s12、判斷是否需要考慮普通鋼筋，是則將鋼筋籠綁扎好后放置于鋼模內(nèi)后進行步驟s13，否則進行步驟s13；

14、s13、在模型端安裝錨板和螺旋筋；

15、s14、在模型跨中區(qū)域安裝混凝土應變測試裝置；

16、s15、在模版內(nèi)澆筑混凝土，并對混凝土進行養(yǎng)護；

17、s16、完成混凝土構(gòu)件制備。

18、本發(fā)明所述的一種考慮高原嚴酷環(huán)境的混凝土徐變測試方法，作為優(yōu)選方式，步驟s2具體包含：

19、s21、在構(gòu)件端部安裝鋼絞線測力裝置；

20、s22、構(gòu)件端部安裝錨固體系，其中一端為固定端，一端為鋼絞線張拉端；

21、s23、采用分級張拉加載方式將鋼絞線進行張拉，模型構(gòu)件承受壓應力，應力大小基于所測預應力結(jié)構(gòu)承受的荷載值，建議小于混凝土強度等級的50％。

22、本發(fā)明所述的一種考慮高原嚴酷環(huán)境的混凝土徐變測試方法，作為優(yōu)選方式，分析模型包括判斷模塊和參數(shù)分析模塊，參數(shù)分析模塊接受判斷模塊中的判斷結(jié)果，并根據(jù)判斷結(jié)果對應的環(huán)境參數(shù)作為環(huán)境條件進行數(shù)據(jù)分析；

23、判斷模塊用于判斷當前環(huán)境條件是否適用于高原嚴酷環(huán)境，判斷原則為，判斷晝夜溫差是否超過閾值，是則判定為高原嚴酷環(huán)境，否則繼續(xù)判斷太陽年輻照量是否超過閾值，是則判定為高原嚴酷環(huán)境，否則繼續(xù)判斷分數(shù)最大值和濕度最大值是否超過閾值，是則判定為高原嚴酷環(huán)境，否則判定為非高原嚴酷環(huán)境；

24、分析模塊用于高原嚴酷環(huán)境的混凝土徐變性能和環(huán)境參數(shù)的對應性分析，其中混凝土徐變性能的具體分析為：

25、基于混凝土和鋼管構(gòu)件的截面尺寸，以跨中截面作為分析截面；

26、按照檢算截面的鋼絞線荷載，通過以下公式計算檢算截面混凝土應力；

27、σc＝fp/ac

28、其中，σc為混凝土初始應力；fp為鋼絞線荷載；ac為混凝土構(gòu)件截面積；

29、按照檢算截面的鋼絞線荷載，通過以下公式計算檢算截面鋼管應力；

30、σs＝fp/as

31、其中，σs為鋼管初始應力；fp為鋼絞線荷載；as為鋼管構(gòu)件截面積；

32、經(jīng)歷某時間t后，并經(jīng)過高原環(huán)境測試及判定，得到高原嚴酷環(huán)境作用下的混凝土應力值σct(f)；

33、經(jīng)歷某時間t后，并經(jīng)過高原環(huán)境測試及判定，得到高原嚴酷環(huán)境作用下的鋼管應力值σst(f)；

34、經(jīng)歷某時間t后，考慮高原嚴酷環(huán)境，且去除鋼絞線松弛效應的混凝土徐變性能εc由如下公式得到

35、εc＝(σct(f)-σc-σst(f)*as/ac)/ec

36、其中，ec為混凝土彈性模量。

37、本發(fā)明所述的一種考慮高原嚴酷環(huán)境的混凝土徐變測試方法，作為優(yōu)選方式，分析模塊基于歷史數(shù)據(jù)建立環(huán)境參數(shù)和混凝土徐變性能的對應數(shù)值矩陣，并基于數(shù)值矩陣生成理論混凝土徐變性能與環(huán)境參數(shù)的對應關(guān)系，并基于歷史對應關(guān)系形成環(huán)境參數(shù)和混凝土徐變性能的關(guān)系點云，基于關(guān)系點云進行線性回歸得到理論混凝土徐變性能與環(huán)境參數(shù)的對應關(guān)系預測數(shù)值，其中環(huán)境參數(shù)采用環(huán)境溫度、濕度、風速、紫外線系數(shù)作為關(guān)系數(shù)值，得到對應的理論預測混凝土彈性模量，分析模塊根據(jù)實際的高原環(huán)境測試及判定數(shù)值得到的混凝土彈性模量，并將理論的環(huán)境參數(shù)與理論得到的混凝土彈性模量的回歸曲線向?qū)嶋H的環(huán)境參數(shù)與實際得到的混凝土彈性模量所成的回歸曲線變化，其變化方程作為其他環(huán)境影響因素的變化方程，調(diào)整理論的環(huán)境參數(shù)與理論得到的混凝土彈性模量的回歸曲線，導出理論混凝土彈性模量數(shù)值。

38、本發(fā)明有益效果如下：

39、本技術(shù)方案針對高原嚴酷環(huán)境機型混凝土徐變性能測試，考慮環(huán)境因素對于物理性質(zhì)的影響。通過高原嚴酷環(huán)境中環(huán)境溫度、濕度、風速、紫外線系數(shù)與混凝土徐變性能建立數(shù)理關(guān)系模型，實現(xiàn)混凝土徐變性能物理性質(zhì)的檢測。同時將理論數(shù)據(jù)和實際檢測數(shù)值進行關(guān)聯(lián)，避免較小影響因素的大量堆疊造成的數(shù)據(jù)失真。