[发明专利]一种约束混凝土拱架钢混耦合特性评价方法

权利要求书

1.一种约束混凝土拱架钢混耦合特性评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：在用于约束混凝土的钢管短柱的外部粘贴应变片，内部粘贴应变砖，在所述的应变砖上也粘贴有应变片；内部应变片用于检测钢管短柱内部核心混凝土的应变，外部应变片检测钢管短柱的应变；将所述的应变片以及应变砖与数据采集卡相连，所述的数据采集卡与数据处理及显示装置相连；

步骤二：对每一节钢管短柱灌注混凝土，然后将各个浇筑混凝土后的钢管短柱架设成约束混凝土拱架；

步骤三：读取约束混凝土拱架内部贴附于钢管内壁的应变片的数值，定量分析内部混凝土变形特征；

步骤四：读取约束混凝土拱架外贴的应变片的数值，定量分析约束混凝土拱架的钢管外部变形受力情况；

步骤五：综合核心混凝土受力特征以及约束混凝土拱架的钢管外部的应力应变特征，得到约束混凝土拱架变形耦合系数K，确定钢管与混凝土的变形耦合特性，从而评价约束混凝土的受力变形破坏情况；

核心混凝土变形特征的评价方法为：通过应变砖上的数据，得到核心混凝土的径向应变ε_cd，切向应变ε_ct及轴向应变ε_ca；

钢管外部变形特征的评价方法为：通过粘贴在钢管外部的应变片，得到钢管的径向应变ε_sd，切向应变ε_st及轴向应变ε_sa；

约束混凝土耦合系数K由径向变形耦合性能，切向变形耦合性能及轴向变形耦合性能确定，其中，径向耦合特性的确定方法为：切向耦合特性的确定方法为：轴向耦合特性的确定方法为：钢混耦合特性的确定方法为：K＝a·K_d+b·K_t+c·K_a；其中：a+b+c＝1；

上述公式中：

a为径向耦合权重系数，

b为切向耦合权重系数，

c为轴向耦合权重系数，

ε_d为径向耦合参考值，

ε_t为切向耦合参考值，

ε_a为轴向耦合参考值。

2.如权利要求1所述的约束混凝土拱架钢混耦合特性评价方法，其特征在于，步骤1中，在约束混凝土的钢管短柱上进行定点，利用气割割下钢管短柱的一块圆钢片，在圆钢片内侧粘贴应变砖，在圆钢片外部于相同位置处粘贴应变片；并将内侧应变片连接线通过扎丝捆绑在一起，通过在圆钢片靠近边缘处开孔引出线束；然后将圆钢片焊接到原切割位置。

3.如权利要求2所述的约束混凝土拱架钢混耦合特性评价方法，其特征在于，所述的定点即选取各个短柱在搭设成拱架后的拱顶、左拱肩、右拱肩、左拱腰、右拱腰位置进行定点测量。

4.如权利要求2所述的约束混凝土拱架钢混耦合特性评价方法，其特征在于，所述的应变砖为一个方形结构，其采用与灌注核心混凝土相同的材料进行配制。

5.如权利要求3所述的约束混凝土拱架钢混耦合特性评价方法，其特征在于，在靠近所述的应变砖的3个相邻表面的3个法线交点处粘贴应变片。

6.如权利要求1所述的约束混凝土拱架钢混耦合特性评价方法，其特征在于，所述的K数值越小，说明钢混耦合特性更好，受力性能更好。