[发明专利]混凝土单轴拉伸应力应变全曲线测试方法及测试装置

权利要求书

1.一种混凝土单轴拉伸应力应变全曲线测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）对混凝土试件端部进行预处理，采用内埋式传力方式和粘贴式传力方式对所述混凝土试件端部进行预处理；该预处理为：在混凝土试件与应力加载装置固定的两端部开槽，在试件槽内放置适配的钢板、粘贴固定，并在试件端部周向上粘贴适配的钢板；将预处理后的试件固定在应力加载装置中，通过热力加载开始拉伸试验；

（2）试验过程中，实时采集试件所受应力荷载、试件变形位移数据，并监测试件损伤变化；其中，试件峰值荷载前、后分别采用静态采集方式和动态采集方式采集试件变形位移数据；在试件所受应力荷载达到应力峰值阶段时，当出现下述任一情形，试件变形位移数据的采集方式由静态采集转换为动态采集：A、试件所受应力荷载的变化速率发生突变；B、试件损伤变化速率发生突变；通过采集试件损伤的声发射信号来监测试件损伤变化，当声发射信号的产生速率发生突变时，将试件变形位移数据的采集方式由静态采集转换为动态采集；

试验结束后，将试件峰值荷载前、后采集的变形位移数据联合应力荷载数据进行拼合，并加以处理，绘制出完整的应力应变全曲线。

2.根据权利要求1所述的混凝土单轴拉伸应力应变全曲线测试方法，其特征在于，所述应力加载装置包括刚性加载柱，该刚性加载柱上缠绕加热线圈，所述加热线圈外接温度调控箱，用于控制加热线圈的温度以实现热力加载。

3.一种权利要求1所述混凝土单轴拉伸应力应变全曲线测试方法的测试装置，其特征在于，包括采用热力加载的应力加载装置、数据采集装置和数据分析系统；其中，所述数据采集装置包括压力传感器、静态位移传感器、动态位移传感器和声发射传感器，分别用于实时采集混凝土试件所受应力荷载数据、试件变形位移数据及试件损伤的声发射信号，还包括用于将上述传感器采集的电信号转化为数字信号的静动态数据采集仪；所述数据分析系统包括数据存储模块、用于接收并存储数据采集装置所采集数据，采集方式切换模块、用于分析所采集数据并根据分析结果将试件变形位移数据采集方式由静态模式切换至动态模式，以及数据拼接处理模块、用于拼接试件峰值荷载前后采集的变形位移数据并结合荷载数据绘制应力应变全曲线。

4.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述应力加载装置包括下刚性板，其上固定连接有多根刚性加载柱，刚性加载柱上放置有上刚性板；还包括试件上连接板和试件下连接板，试件下连接板固定连接在下刚性板上，试件上连接板、压力传感器及传力杆依次连接固定在上刚性板上；其中，所述应力加载装置的刚性加载柱上缠绕加热线圈，该加热线圈外接温度调控箱、用于控制加热线圈的温度以实现热力加载。

5.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述混凝土试件与应力加载装置固定的两端部开槽，在试件槽内放置适配的钢板、粘贴固定，并在试件端部四周粘贴适配的钢板；所述试件其中一侧面上设有静态位移传感器和动态位移传感器，与该侧面相邻的两侧面上均设有声发射传感器，所述静态位移传感器、动态位移传感器及声发射传感器分别固定在对应侧面端部的钢板上。

6.根据权利要求3或5所述的测试装置，其特征在于，所述静态位移传感器为电子千分表，动态位移传感器为激光位移传感器。

7.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述数据拼接处理模块包括拼接模块和处理模块，其中，拼接模块用于判断静态采集数据截断位置和动态采集数据拼接位置并去除各部分多余数据，拼接得到荷载-变形位移全曲线；所述处理模块用于将荷载-变形位移全曲线转化为应力应变全曲线，同时对应力应变全曲线的下降段部分予以相应修正。