[发明专利]双向受剪混凝土构件的变形测量方法

说明书

本发明涉及一种双向受剪混凝土构件的变形测量方法，包括如下步骤：于构件的表面间隔设置若干标识点，相邻四个标识点围合形成矩形的桁架变形单元；利用位置传感器监测每个桁架变形单元的各变化量；计算得出每个桁架变形单元的剪切变形量和弯曲变形量；将每个桁架变形单元的剪切变形量和弯曲变形量相加以得到构件的总变形量。本发明研究双向受剪钢筋混凝土结构及构件在弹性阶段、弹塑性阶段以及破坏阶段的弯曲变形和剪切变形，对于掌握这类构件在地震作用下的抗弯和抗剪机制的发展规律非常关键，有助于指导钢筋混凝土结构的双向抗震设计。

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，特指一种双向受剪混凝土构件的变形测量方法。

背景技术

现有试验研究与调研表明，钢筋混凝土构件的剪切变形和弯曲变形的测量方式主要通过胶水将固定夹具粘贴在构件的表面，进而利用位移传感器LVDT或位移计进行测量，这种测量方法适用于单向受剪的钢筋混凝土构件，但当构件受到水平双向剪力作用时，其变形具有空间性，需要布置更多的位移传感器LVDT和位移计才能测量，过多的测量装置会增加结构的附加质量和刚度，其次在构件加载过程中容易发生碰撞，并且伴随混凝土开裂可能发生测量装置掉落等问题，都会影响测量结果的准确性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种双向受剪混凝土构件的变形测量方法，以研究双向受剪钢筋混凝土结构及构件在弹性阶段、弹塑性阶段以及破坏阶段的弯曲变形和剪切变形，对于掌握这类构件在地震作用下的抗弯和抗剪机制的发展规律非常关键，有助于指导钢筋混凝土结构的双向抗震设计。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种双向受剪混凝土构件的变形测量方法，包括如下步骤：

于构件的表面间隔设置若干标识点，相邻四个标识点围合形成矩形的桁架变形单元；

利用位置传感器监测每个桁架变形单元的边线和对角线的长度变化量，获取桁架变形单元中对角线与底边之间的夹角φ，获取每个桁架变形单元的中心至构件顶部的距离；

根据每个桁架变形单元的边线和对角线的长度变化量以及夹角φ计算得出每个桁架变形单元的剪切变形量，将每个桁架变形单元的剪切变形量相加以得到构件的剪切变形量；

根据每个桁架变形单元的边线的长度变化量和对应的桁架变形单元的中心至构件顶部的距离计算得出每个桁架变形单元的弯曲变形量，将每个桁架变形单元的弯曲变形量相加以得到构件的弯曲变形量；

将构件的剪切变形量和弯曲变形量相加，以得到构件的总变形量。

本发明提出了一种双向受剪混凝土构件的变形测量方法，通过将相邻四个标识点围合形成矩形的桁架变形单元，进而计算每个桁架变形单元的剪切变形量和弯曲变形量，从而计算得出构件的总变形量，以研究双向受剪钢筋混凝土结构及构件在弹性阶段、弹塑性阶段以及破坏阶段的弯曲变形和剪切变形，对于掌握这类构件在地震作用下的抗弯和抗剪机制的发展规律非常关键，有助于指导钢筋混凝土结构的双向抗震设计。

本发明双向受剪混凝土构件的变形测量方法的进一步改进在于，桁架变形单元的剪切变形量的计算公式如下：

其中，Δ_si为第i个桁架变形单元的剪切变形量，Δ_di为第i个桁架变形单元的对角线的长度变化量，Δ_bi为第i个桁架变形单元的底边的长度变化量，Δ_ti为第i个桁架变形单元的顶边的长度变化量，Δ_li为第i个桁架变形单元的左侧边的长度变化量，Δ_ri为第i个桁架变形单元的右侧边的长度变化量，φ_i为第i个桁架变形单元的对角线与底边之间的夹角，i为正整数。

本发明双向受剪混凝土构件的变形测量方法的进一步改进在于，构件的剪切变形量的计算公式如下：