一种基于构件的冻融剪力墙抗震性能退化的试验研究方法

技术领域

本发明涉及一种基于构件的冻融剪力墙抗震性能退化的试验研究方法。

背景技术

目前对于冻融环境下混凝土结构力学性能的退化研究，仅限于标准试件的混凝土材料及微观结构破坏机理研究，诸如质量损失、动弹模损失、抗压强度损失等，而对于非标准试件(比如构件尺度的剪力墙试件)的评价指标则未见相关规范及研究成果。究其难点在于如何客观合理的进行构件尺度试件的制作、冻融模拟，以及试验方法及评价指标的确定。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于构件的冻融剪力墙抗震性能退化的试验研究方法，至少包括步骤：

S1：将经过不同次数的冻融后的墙体分别标号并进行拟静力加载试验，记录试验现象并记录试验数据；

S2：步骤S1中的加载后的墙体分别钻心取得混凝土芯式样，并将混凝土芯式样分别进行压力测试，测得混凝土芯式样的残余强度；

S3：步骤S2中取得的试样，扫描电镜拍摄微观照片，并观测不同冻融次数混凝土的微观孔隙结构；

S4：将测得的残余强度与墙体微观孔隙结构一一对应。

进一步的，步骤S1中冻融的墙体的制作方法包括：

(1)制作剪力墙试件和剪力墙基座；

(2)将剪力墙试件放于自然环境下养护20-30天；

(3)将养护完成的墙体置于水中浸泡3-5天；

(4)将浸泡后的墙体置于人工气候实验室进行快速冻融循环试验；

基于人工气候环境的冻融循环模拟参数为：

降温：从0℃降至-17℃，持时1个小时；

冷冻：保持-17℃，持时2个小时；

升温：从-17℃升至15℃，持时30分钟；

融化：保持15℃，持时45分钟；

喷淋：分五次间隔喷淋，喷淋1分钟，间隔2分钟，持时15分钟；

降温：从15℃降至0℃，持时1个小时；

循环次数：0-500次

(5)将冻融循环完成后的墙体与基座和加载梁浇筑为一体。

进一步的，还包括步骤：

S5：将步骤S1中的墙体分别进行拟静力加载试验，分别测抗震性能退化值。

S6：将步骤S5中测得的试验现象和数据，分别与墙体微观孔隙结构一一对应。

进一步的，所述抗震性能退化值包括：得骨架曲线开裂、屈服、峰值点、剪切变形和弯曲变形引起的水平位移占总水平位移比例、强度退化、刚度退化、能量耗散系数、功比指数和累计滞回耗能。

进一步的，冻融的墙体的循环次数分别为，0次、100次、200次和300次。

进一步的，步骤S3中扫描电镜拍摄的微观照片为放大5000倍微观结构照片。

本发明从微观结构和抗震性能退化两个维度怎样综合的进行冻融剪力墙试件抗震性能，将冻融不同次数的剪力墙的微观结构和抗震性能退化进行一一对应，从而综合的考虑冻融后剪力墙的抗震性能，使得判断结果更加准确。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的描述。

实施例1，

本实施例一种基于构件的冻融剪力墙抗震性能退化的试验研究方法，至少包括步骤：

S1：将经过不同次数的冻融后的墙体分别标号并进行拟静力加载试验，记录试验现象并记录试验数据；

S2：步骤S1中的加载后的墙体分别钻心取得混凝土芯式样，并将混凝土芯式样分别进行压力测试，测得混凝土芯式样的残余强度；

S3：步骤S2中取得的试样，扫描电镜拍摄微观照片，并观测不同冻融次数混凝土的微观孔隙结构；

S4：将测得的残余强度与墙体微观孔隙结构一一对应。

步骤S1中冻融的墙体的制作方法包括：

(1)制作剪力墙试件和剪力墙基座；

(2)将剪力墙试件放于自然环境下养护20-30天；

(3)将养护完成的墙体置于水中浸泡3-5天；

(4)将浸泡后的墙体置于人工气候实验室进行快速冻融循环试验；

基于人工气候环境的冻融循环模拟参数为：

降温：从0℃降至-17℃，持时1个小时；

冷冻：保持-17℃，持时2个小时；

升温：从-17℃升至15℃，持时30分钟；

融化：保持15℃，持时45分钟；

喷淋：分五次间隔喷淋，喷淋1分钟，间隔2分钟，持时15分钟；

降温：从15℃降至0℃，持时1个小时；

循环次数：0-500次

(5)将冻融循环完成后的墙体与基座和加载梁浇筑为一体。

优选的，冻融的墙体的循环次数分别为，0次、100次、200次和300次。

优选的，步骤S3中扫描电镜拍摄的微观照片为放大5000倍微观结构照片。

优选的，钻心取得混凝土芯式样均为形状相同的圆柱体。

本实施例进行了构件尺度试件的制作、冻融模拟，以及试验方法及评价指标的确定，并采用设定的指标将冻融不同次数的剪力墙的微观结构照片和混凝土芯式样的残余强度进行一一对应，从而综合的考虑冻融后剪力墙的抗震性能，使得判断结果更加准确。

实施例2

在实施例1的基础上，还包括步骤：

S5：将步骤S1中的墙体分别进行拟静力加载试验，分别测抗震性能退化值。

S6：将步骤S5中测得的试验现象和数据，分别与墙体微观孔隙结构一一对应。

所述抗震性能退化值包括：得骨架曲线开裂、屈服、峰值点、剪切变形和弯曲变形引起的水平位移占总水平位移比例、强度退化、刚度退化、能量耗散系数、功比指数和累计滞回耗能。

本实施例测得更多的抗震性能退化值，从微观结构和抗震性能退化两个维度怎样综合的进行冻融剪力墙试件抗震性能，将冻融不同次数的剪力墙的微观结构和抗震性能退化进行一一对应，从而综合的考虑冻融后剪力墙的抗震性能，使得判断结果更加准确。

以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。