[发明专利]一种混凝土裂缝扩展方向的分析与预测方法

说明书

本发明属于混凝土数据分析技术领域，涉及一种混凝土单条裂缝扩展平均取向的统计分析预测方法，先选取既有混凝土结构或构件待测裂缝的结点，再近似描绘既有混凝土结构或构件表面裂缝，然后对所描绘裂缝区段的夹角大小进行计算，最后分析所得夹角数据；其方法简单，操作方便，原理科学可靠，综合利用了图片及数据处理软件的图片分析、数值计算、统计等程序，能够简单明确的表现混凝土裂缝扩展方向，过程简单明了，结果数据准确性高。

技术领域：

本发明属于混凝土数据分析技术领域，涉及一种基于混凝土自身材料特性及二维平面数 值理论的混凝土裂缝扩展方向的分析与预测方法，特别是一种混凝土单条裂缝扩展平均取向 的统计分析预测方法。

背景技术：

目前，混凝土结构或构件已被广泛应用于现代生产生活中，是绝大部分建筑、构筑物必 不可少的组成部分，混凝土结构或构件在其自身材料的物理力学特性及所处工作环境差异等 因素的影响下会产生诸多不同形式不同规格的裂缝，不同类型的裂缝产生的原因不同，在荷 载、温度，湿度等不同条件下其扩展形式也有所不同，对结构安全性和耐久性的影响也存在 诸多差异。在混凝土结构或构件中，裂缝的出现会对结构或构件的承载能力，抗性等方面造 成一定的损害，钢筋混凝土结构分析和设计中就是考虑混凝土在受拉区可带裂缝工作，因而 受拉区出现的裂缝不会直接影响构件的承载能力，然而这些裂缝给腐蚀物质形成了通道，会 降低构件的抗腐蚀能力，预应力混凝土结构中，当受重复荷载作用时，所出现的裂缝会导致 结构的疲劳破坏，诸如此类的分析示例都说明了裂缝的产生及其扩展对混凝土结构或构件所 带来的影响不容忽视。因此，迫切需要设计一种混凝土裂缝扩展方向的分析与预测方法。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种既有混凝土结构或构件 表面裂缝扩展方向的分析与预测方法，对混凝土结构或构件裂缝区段内部真实的受荷、损伤、 变形等关系进行分析研究，对于拟建工程，该方法也可对相似的拟建混凝土结构或构件中的 部分裂缝及其扩展方向起到模拟及预测过程的作用，同时也可以对拟建工程中混凝土构件裂 缝开展的防治工作起到积极的指导作用。

为了实现上述目的，本发明实现混凝土裂缝扩展方向分析与预测的过程包括以下步骤：

(1)选取既有混凝土结构或构件待测裂缝的结点：利用相机等拍照取样设备、图片处 理程序(例如：photoshop等)和数据处理软件(例如：Matlab,Origin等)中数据存储程序配合使用实现现场裂缝图片的取样收集，具体过程为：

(1a)在实地现场选取待测的单条裂缝，并利用相机等取样设备进行现场裂缝图片的取 样收集，在实地现场裂缝取样时，应选取具有明显起裂端与裂缝终止端之间的全部裂缝区段， 以保证其完整性，若裂缝较长则可选取其具有明显方向变化的裂缝区段；

(1b)将所取裂缝图片导入相应的图片处理程序，即应用图片放缩程序将其放大或缩小 到适宜观察和方便选取结点的比例，再应用图片坐标处理程序对此裂缝照片进行坐标限定， 将此裂缝照片置于平面直角坐标系中，并得出裂缝上各个点所对应的坐标数值；

(1c)选取照片上裂缝区段中具有代表性的点作为计算结点，将所选取的各个计算结点 坐标数值进行记录，并输入到数据处理软件中的数据存储程序中，以便以后计算绘图；

(2)近似描绘既有混凝土结构或构件表面裂缝：应用数据处理软件中图线绘制程序将 步骤(1)存储的计算结点中相邻结点逐次连接，即每相邻两结点用直线连接，以各个小的 折线区段来近似代替原裂缝区段，用于步骤(3)中判断其各个裂缝区段与X坐标轴所成的 夹角；