[发明专利]一种基于多台直剪试验仪的结构面抗剪强度尺寸效应测试方法

摘要

一种基于多台直剪试验仪的结构面抗剪强度尺寸效应测试方法，包括以下步骤：第一步、结合单台直剪试验仪的整体系统精度和测控范围，提出了最佳试验装置台数确定方法和每台直剪试验仪的荷载范围；第二步、模型结构面尺寸为l11～l12，在第一台直剪试验仪上完成直剪试验；模型结构面尺寸为l21～l22，在第二台直剪试验仪上完成直剪试验；以此类推，模型结构面尺寸为li1～li2，在第i台直剪试验仪上完成直剪试验，i的取值为i＝1～n，li1的取值为li1＝100～100×m，li2的取值为li2＝100～100×m，得到模型试样尺寸为100～100×m(mm)的抗剪强度值，最后，统计出模型试样尺寸为100～100×m(mm)的结构面抗剪强度尺寸效应规律。本发明能够确定直剪仪最佳台数、降低成本、减少占用空间和可操作性良好。

主权项

1.一种基于多台直剪试验仪的结构面抗剪强度尺寸效应测试方法，其特征在于：试样尺寸为m个离散试样尺寸的试验装置至少由n台直剪试验仪组成，试验装置的参数如下：（1）结构面试样尺寸范围为：100～100×m（mm），尺寸跨度为m倍，其他试样的尺寸为l_k＝100+100k，其中k=1,2,…,m-1；（2）根据结构面抗剪强度试验要求，对不同尺寸的试样要求保持同样法向应力的测试要求确定每个试样尺寸相对应的5级法向荷载级别分别为P_k-1、P_k-2、P_k-3、P_k-4、P_k-5，且P_k-1、P_k-2、P_k-3、P_k-4、P_k-5，按由小到大递增，由试样尺寸与对应的载荷关系表得到最小试样尺寸l₁的最小加载量为P_1-1，最大试样尺寸l_m的最大加载量为P_m-5；荷载范围：P_1-1～P_m-5（KN），荷载跨度为：（3）一台直剪试验仪的测控系统在有效范围内的系统误差为μ，有效范围为：A～100（%），满足测试精度的有效跨度比为：（4）满足试验精度要求的试验机台数为：n；所述结构面抗剪强度尺寸效应的测试方法包括以下步骤：第一步，确定直剪试验仪的台数以及每台直剪试验仪能测试的结构面试样尺寸范围，包含以下步骤：（1.1）直剪试验仪台数确定公式：已知每台直剪试验仪的有效测试跨度比均为L，且n台直剪试验仪的载荷范围是从小到大的连续跨度，即每台直剪试验仪的荷载范围分别为：第一台直剪试验仪的荷载跨度：N～N×P；第二台直剪试验仪的荷载跨度：N×P～N×P²，以此类推，第i台直剪试验仪的荷载跨度：N×P^i-1～N×Pⁱ，第n台直剪试验仪的荷载跨度：N×P^n-1～N×Pⁿ，i的取值为i＝1～n；得：K＝Pⁿ，那么直剪试验仪台数为：其中n值向上取整数；（1.2）每台直剪试验仪的尺寸跨度划分：由步骤（1.1）中每台直剪试验仪的荷载范围：N×P^i-1～N×Pⁱ，确定每台直剪试验仪所能测试的对应尺寸跨度：l_i1～l_i2，其中：l_i1的取值为l_i1＝100～100×m，l_i2的取值为l_i2＝100～100×m，l_i2＞l_i1；下标中的i代表第i台试验仪，i的取值为i＝1～n；下标中的1代表第i台试验仪中能测试的最小尺寸试样，下标中的2代表第i台试验仪中能测试的最大尺寸试样；第二步、测试过程如下：结构面模型试样尺寸为：100～100×m(mm)，结构面抗剪强度尺寸效应试验装置由n台直剪试验仪组成，不同大小尺寸的模型试样分别在对应尺寸的直剪试验仪上完成抗剪强度直剪试验，其中模型结构面尺寸为l₁₁～l₁₂，在第一台直剪试验仪上完成直剪试验；模型结构面尺寸为l₂₁～l₂₂，在第二台直剪试验仪上完成直剪试验；以此类推，模型结构面尺寸为l_i1～l_i2，在第i台直剪试验仪上完成直剪试验，i的取值为i＝1～n，l_i1的取值为l_i1＝100～100×m，l_i2的取值为l_i2＝100～100×m，得到模型试样尺寸为100～100×m(mm)的抗剪强度值，最后，统计出模型试样尺寸为100～100×m(mm)的结构面抗剪强度尺寸效应规律。