CN105784479B - 一种橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法 - Google Patents

一种橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法，通过获取压缩过程中的位移数据点，将位移转换为对应的轴向应变，然后针对实验数据不同程度的波动情况，对整体数据按一定周期进行一次移动平均、二次移动平均，绘制应力应变曲线图，由曲线的发展规律，对实验过程中存在偏压的数据进行处理，确定由偏压到压密状态过渡的转折点，进而获得偏压系数。本发明以此来研究不同橡胶颗粒掺量下的橡胶颗粒混凝土的物理力学性能，同时将存在偏压情况的试件的偏压程度进行量化，为橡胶颗粒混凝土在不同环境下的应用提供参考价值，为橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理提供一种精确有效的处理方法。

Description

一种橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法
技术领域
本发明涉及橡胶颗粒混凝土的模拟实验，尤其是一种橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法。
背景技术
随着橡胶颗粒混凝土的推广应用，橡胶颗粒混凝土的物理力学性能得到了越来越多的关注，目前普遍的做法是采用岩石三轴试验机进行三轴压缩实验来获取其力学参数，岩石三轴试验机对于岩石等脆性材料具有较好针对性，其检测岩石受力的装置较为敏感，且标准岩石试件的压缩量是极其有限的，然而橡胶颗粒混凝土的抗压强度并不是很高，而且具有较高的压缩性能，导致岩石三轴试验机与橡胶颗粒混凝土的匹配度有限，研制出来针对橡胶颗粒混凝土的三轴试验机成本很高且不具备推广价值，因此在现有实验条件的基础上，对实验数据进行处理具有很现实的意义。
橡胶颗粒混凝土采用岩石三轴试验机进行三轴压缩实验存在着一系列的问题，由于橡胶颗粒混凝土较大的压缩量，尤其是在较高橡胶颗粒掺量的情况下，其轴向变形可达2cm以上，这已经超出了引伸计的量程；在其压缩的过程中，由于橡胶颗粒的存在，使得橡胶颗粒混凝土在产生一定压缩变形的情况下，仍具有一定的抗压强度，通过获得的数据不难发现，这种特性使得整体数据振幅较大，岩石三轴试验机直接输出来的数据是无法有效获取试件的物理力学特性的；在三轴压缩过程中，由于试件上下表面并非绝对平整，橡胶颗粒混凝土材料并非是连续均匀的，而且三轴试验机的轴向加压装置也并非是完全水平的，这一系列的因素导致在压缩过程中发生偏压的情况，但试件偏压的程度无法有效地进行量化。因此，这就要求采用一种科学的方法对实验直接输出的数据进行处理，降低其振幅，去除干扰性的错误数据，在充分利用原始数据的基础上，获得量化出来的试件偏压程度以及能够反映出橡胶颗粒混凝土整个压缩过程中真实稳定的数据。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明为橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理提供了一种精确有效的处理方法。
本发明通过获取压缩过程中的位移数据点，将位移转换为对应的轴向应变，然后根据实验数据不同程度的波动情况对整体数据按一定周期采用特定方法进行一次移动平均、二次移动平均，最终绘制应力应变曲线图，由曲线的发展规律，对实验过程中存在偏压的数据进行处理，由于偏压导致橡胶颗粒混凝土压缩前期出现一个小的峰值，在此峰值之后会出现一部分平缓的曲线，当试件完全压实后，应力应变曲线趋于正常，开始进入弹性变形阶段，在应力增大过程中，再次达到压缩前期峰值时偏压过程结束，通过该数据点的确定，获得偏压系数。以此来研究不同橡胶颗粒掺量下的橡胶颗粒混凝土的物理力学性能，同时将存在偏压情况的试件的偏压程度进行量化，为橡胶颗粒混凝土试验的进一步开展提供借鉴意义，并且为橡胶颗粒混凝土在不同环境下的应用提供参考价值，主要是橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理提供一种精确有效的处理方法。
本发明采用如下技术方案：
一种橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法，在实验前用游标卡尺测得试件的初始高度H0，施加外力测得橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验的原始数据并形成原始数表，其中，岩石三轴试验机中的变形传感器、位移传感器、力传感器和压力传感器分别用来测量橡胶颗粒混凝土的变形、位移、负荷和围压，应力为试件截面某一点单位面积上的内力，应变为试件内任一点因外力作用引起的尺寸的相对改变，应力、应变由岩石三轴试验机中的计算机系统进行二次处理获得，橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验过程中保持一定的围压不变，试件被压缩，应变逐渐变大，应力随之逐渐增大，当超过试件的峰值强度时，应力骤然降低，直至试件破坏；
所述橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法采用如下步骤：
(1)将试件的位移转换为对应的轴向应变，包括：
用第a行数据点处的位移Sa与试件的高度H0的比值即为轴向应变ε1a，以a行数据点为基准的轴向应变ε1a可表示为：
在原始数表最后一列新建一列“轴向应变ε1”，将每行数据点处的轴向应变对应的添加于该列；
(2)提取轴向应变ε1、最大主应力σ1，新建数表1，第1列、第2列依次为：轴向应变ε1、最大主应力σ1；
(3)数据波动情况评价：根据橡胶颗粒混凝土的特性以及实验数据，针对不同实验数据的波动情况，确定其最大波动范围，进而选择不同的移动平均周期；
(4)将数据进行一次移动平均，包括：
一次移动平均的周期设定为T1，新建一个空的数表2，第1列自第1行往下依次提取数表1中第1列第T1行至末行的数据填充，第2列第n行取数表1中第2列的第n行至第(n+T1-1)行之和的平均值进行填充；
(5)将数据进行二次移动平均，包括：
二次移动平均与一次移动平均方法相近，二次移动平均的周期设定为T2，新建一个空的数表3列表，第1列自第1行往下依次提取数表2中第1列第T2行至末行的数据填充，第2列第n行取数表2中第2列的第n行至第(n+T2-1)行之和的平均值进行填充；
(6)绘制应力-轴向应变曲线图，对试件三轴压缩实验进行评价，包括：
首先在数表3中以第1列的数据“轴向应变ε1”为x轴，以第2列的数据“最大主应力σ1”为y轴，绘制应力-轴向应变曲线图。
所述步骤(2)中最大主应力σ1即为原始数据中的应力，因为该实验采用的是假三轴，故σ1>σ2＝σ3，所以此处的应力也就是轴向应力即为最大主应力σ1，σ2或σ3即围压。
所述步骤(3)中由三轴压缩实验输出的应力-轴向位移曲线，其最大波动范围为s，
当0MPa＜s＜0.5MPa，采用二次平均移动，其一次移动平均周期T1＝5，二次移动平均周期T2＝5；
当0.5MPa≤s＜1MPa，采用二次平均移动，其一次移动平均周期T1＝5，二次移动平均周期T2＝10；
当1MPa≤s＜2MPa，采用二次平均移动，其一次移动平均周期T1＝10，二次移动平均周期T2＝10；
当2MPa≤s＜3MPa，采用二次平均移动，其一次移动平均周期T1＝10，二次移动平均周期T2＝15；
当3MPa≤s＜5MPa，采用二次平均移动，其一次移动平均周期T1＝15，二次移动平均周期T2＝15；
当s≥5MPa，采用二次平均移动，其一次移动平均周期T1＝20，二次移动平均周期T2＝20。
进一步地，所述最大波动范围s的确定方法如下：
设定轴向应变ε1为自变量x、最大主应力σ1为因变量y，构建最大主应力σ1与轴向应变ε1之间的对应关系；
则第一行数据点即表示为(x1，y1)，第n行数据点即表示为(xn，yn)，设定相邻数据波动范围sa＝ya+1－ya，由(x1，y1)点起历遍整个数据列表，然后按sa的次序以及数值的正负性累计求和；
如果某一相邻数据波动范围sc与其下一相邻数据波动范围sc+1正负性保持一致，继续累计求和；
当某一相邻数据波动范围sc与其下一相邻数据波动范围sc+1正负性不一致时，停止求和，直接输出结果，即累计数据波动范围之和Mc，然后继续以sc+1为起点继续按次序以及数值的正负性累计求和；
其中如果某相邻数据波动范围sc＝0，则可视作与下一相邻数据波动范围数值的正负号一致，直至历遍整个数据列表，最终输出累计数据波动范围之和M的绝对值中的最大值即最大波动范围s。
所述步骤(6)中根据绘制的应力-轴向应变曲线图可以将数据处理方法分为2种情况：
情况1，在三轴压缩实验过程中，x逐渐增大，y也在逐渐增大，随着x的继续增大，y逐渐增大到达峰值后减小或者y不存在峰值增大幅度逐渐减小，在三轴压缩实验的初始过程中不存在一个小的峰值，也不存在随着x的增大，y在一个小的范围内浮动没有增大，这种情况下，三轴压缩实验不存在偏压现象，所有数据均为有效数据；
对于情况1，所有数据均为有效数据，不再进行数据处理；
情况2，在三轴压缩实验的初始过程中存在一个小的峰值，并且在此峰值之后，随着x的增大，y并没有增大而是在一个小的范围内浮动，进而出现一部分平缓的曲线，此时试件处于偏压状态，当x到达某一值后，试件压密，应力-轴向应变曲线趋于正常，随着x的继续增大，y在某个区间范围内开始明显增大，直至到达峰值后减小或者y不存在峰值增大幅度逐渐减小；
对于情况2，该试件处于偏压状态，数据为无效数据，从该无效数据中将偏压程度进行量化。
进一步地，偏压状态处于三轴压缩实验的初期，即当试件开始处于三轴压缩状态时直至试件压密这一过程中试件均处于偏压状态，确定试件由偏压到压密状态过渡的转折点(xt，yt)；
设定轴向应变xt为偏压系数，获取x在0到w范围内的峰值点，w为轴向应变，即x在0到w范围内y的最大值点(xa，ya)，删除x大于xa，且y小于ya的点，删除的点所在的行和列均为空，保持原数据点位置，不进行任何移动，自数表3第1列和第2列数据最后一行起自下而上寻找空数据点，当找到第一个空数据点(xb，yb)，该空数据点后一行的实数据点为(xc，yc)，其中a，b，c代表该数据点的行数，即确定该试件由偏压到压密状态过渡的转折点(xt，yt)＝(xc，yc)；
得出该试件的偏压系数xt＝xc，由xc看出该试件的偏压程度，xc越大表示该试件的偏压程度越大。
优选地，偏压状态处于三轴压缩实验的初期，此时轴向应变较小，不会超过0.005，故w＝0.005。
根据橡胶颗粒混凝土特性以及实验数据，可将偏压系数范围对应的偏压程度描述如下：当偏压系数介于0至0.003之间为较小程度偏压，当偏压系数介于0.003至0.005之间为中等程度偏压，当偏压系数介于0.005至0.01之间为较大程度偏压，当偏压系数大于0.01为严重程度偏压。
优选地，所述原始数表、数表1、数表2和数表3均为EXCEL表。
优选地，所述步骤(6)中在EXCEL或ORIGIN中绘制应力-轴向应变曲线图。
采用如上技术方案取得的有益技术效果为：
橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法，通过获取压缩过程中的位移数据点，将位移转换为对应的轴向应变，然后根据实验数据不同程度的波动情况，对整体数据按一定周期采用特定方法进行一次移动平均、二次移动平均，最终绘制应力应变曲线图，根据曲线的发展规律，对实验过程中存在偏压的数据进行处理，由于偏压导致橡胶颗粒混凝土压缩前期出现一个小的峰值，在此峰值之后会出现一部分平缓的曲线，当试件完全压实后，应力应变曲线趋于正常，开始进入弹性变形阶段，在应力增大过程中，再次达到压缩前期峰值时偏压过程结束，通过确定由偏压到压密状态过渡的转折点，进而获得偏压系数。通过该方法处理橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验的数据，可以在较大量程范围内有效获取橡胶颗粒混凝土试件的轴向应变，并且将整体数据振幅降低至合理范围的同时最大程度地保证了数据的准确性与稳定性，整个处理过程方便快捷，为橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验偏压程度的量化提供依据，并且为橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理提供了一种快速精确有效的处理方法。
附图说明
图1为橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法流程图。
图2为实施例1中橡胶颗粒混凝土三轴压缩试验输出的原始应力—位移曲线图。
图3为实施例1中应力-轴向应变曲线图。
图4为实施例2中橡胶颗粒混凝土三轴压缩试验输出的原始应力—位移曲线图。
图5为实施例2中应力-轴向应变曲线图。
图6为实施例2中确定偏压系数示意图。
具体实施方式
结合附图1-6对本发明的具体实施方式做进一步说明：
橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法，是通过将压缩过程中的位移转换为对应的轴向应变，然后根据实验数据不同程度的波动情况，对整体数据按一定周期采用特定方法进行一次移动平均、二次移动平均，最终绘制应力应变曲线图，根据曲线的发展规律，对实验过程中存在偏压的数据进行处理，由于偏压导致橡胶颗粒混凝土压缩前期出现一个小的峰值，在此峰值之后会出现一部分平缓的曲线，当试件完全压实后，应力应变曲线趋于正常，开始进入弹性变形阶段，在应力增大过程中，再次达到压缩前期峰值时偏压过程结束，通过确定由偏压到压密状态过渡的转折点，进而获得偏压系数。其流程如图1所示。通过该方法处理橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验的数据，可以在较大量程范围内有效获取橡胶颗粒混凝土试件的轴向应变，并且将整体数据振幅降低至合理范围的同时最大程度地保证了数据的准确性与稳定性，整个处理过程方便快捷，为橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验偏压程度的量化提供依据，并且为橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理提供了一种快速精确有效的处理方法。
根据橡胶颗粒混凝土特性以及实验数据，可将偏压系数范围对应的偏压程度描述如下：当偏压系数介于0至0.003之间为较小程度偏压，当偏压系数介于0.003至0.005之间为中等程度偏压，当偏压系数介于0.005至0.01之间为较大程度偏压，当偏压系数大于0.01为严重程度偏压。
实施例1：
以橡胶颗粒掺量质量比为15％的橡胶颗粒混凝土标准试件在围压为0MPa进行三轴压缩实验试件为例，试件初始高度测量值为H0＝101.00mm，实验掺加的橡胶为丁苯橡胶，实验获取橡胶颗粒混凝土三轴压缩试验输出原始数据共5413行，取前30行数据如表1所示，橡胶颗粒混凝土三轴压缩试验输出的原始应力-位移曲线图如图2所示。
表1为橡胶颗粒混凝土三轴压缩试验输出原始数据(前30行)，如下：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
时间 负荷 位移 变形1 变形2 应力 应变1 应变2 围压 围位移 水压 水流量 温度
h kN mm mm mm MPa
1 0.0525 0.03 0.003 0.0005 -0.0001 0.017131 9.60E-06 -2.48E-06 0 0 0 0 0
2 0.0526 0.02 0 0.0002 0 0.008061 4.16E-06 -8.00E-07 0 0 0 0 0
3 0.0527 0.09 0.005 0.0021 -0.0011 0.04333 4.24E-05 -2.26E-05 0 0 0 0 0
4 0.0528 0.07 0.008 0.0025 -0.0012 0.034261 5.09E-05 -2.43E-05 0 0 0 0 0
5 0.0529 0.05 0.005 0.0014 -0.0006 0.0262 2.75E-05 -1.18E-05 0 0 0 0 0
6 0.0529 0.03 0.003 0.0008 -0.0003 0.017131 1.58E-05 -6.72E-06 0 0 0 0 0
7 0.053 0.09 0.0005 0.0023 -0.0013 0.04333 4.56E-05 -2.51E-05 0 0 0 0 0
8 0.0531 0.07 0.008 0.0025 -0.0013 0.034261 5.09E-05 -2.60E-05 0 0 0 0 0
9 0.0533 0.12 0.008 0.0031 -0.0018 0.060461 6.26E-05 -3.52E-05 0 0 0 0 0
10 0.0534 0.05 0.008 0.0022 -0.001 0.0262 4.35E-05 -2.02E-05 0 0 0 0 0
11 0.0535 0.07 0.008 0.0018 -0.0008 0.034261 3.60E-05 -1.51E-05 0 0 0 0 0
12 0.0538 0.1 0.008 0.0035 -0.002 0.052399 7.01E-05 -3.94E-05 0 0 0 0 0
13 0.0538 0.09 0.013 0.004 -0.0021 0.04333 7.95E-05 -4.11E-05 0 0 0 0 0
14 0.0539 0.12 0.013 0.0038 -0.0021 0.060461 7.63E-05 -4.11E-05 0 0 0 0 0
15 0.054 0.1 0.01 0.0038 -0.0021 0.052399 7.54E-05 -4.11E-05 0 0 0 0 0
16 0.0541 0.12 0.015 0.005 -0.0027 0.060461 9.97E-05 -5.37E-05 0 0 0 0 0
17 0.0542 0.07 0.013 0.0034 -0.0018 0.034261 6.90E-05 -3.52E-05 0 0 0 0 0
18 0.0542 0.05 0.01 0.0028 -0.0013 0.0262 5.52E-05 -2.60E-05 0 0 0 0 0
19 0.0543 0.1 0.013 0.0041 -0.0023 0.052399 8.18E-05 -4.62E-05 0 0 0 0 0
20 0.0544 0.16 0.018 0.0059 -0.0034 0.078599 0.000119 -6.79E-05 0 0 0 0 0
21 0.0545 0.09 0.015 0.0046 -0.0023 0.04333 9.23E-05 -4.70E-05 0 0 0 0 0
22 0.0546 0.07 0.015 0.0037 -0.0018 0.034261 7.42E-05 -3.69E-05 0 0 0 0 0
23 0.0547 0.12 0.015 0.0047 -0.0026 0.060461 9.34E-05 -5.29E-05 0 0 0 0 0
24 0.0548 0.16 0.018 0.0059 -0.0033 0.078599 0.000118 -6.62E-05 0 0 0 0 0
25 0.0549 0.12 0.018 0.0053 -0.0028 0.060461 0.000106 -5.62E-05 0 0 0 0 0
26 0.0549 0.17 0.018 0.0059 -0.0034 0.08666 0.000118 -6.71E-05 0 0 0 0 0
27 0.055 0.14 0.02 0.0063 -0.0034 0.06953 0.000125 -6.71E-05 0 0 0 0 0
28 0.0551 0.1 0.018 0.0051 -0.0027 0.052399 0.000103 -5.37E-05 0 0 0 0 0
29 0.0552 0.16 0.018 0.0055 -0.0031 0.078599 0.00011 -6.30E-05 0 0 0 0 0
30 0.0553 0.19 0.023 0.0073 -0.0042 0.09573 0.000145 -8.30E-05 0 0 0 0 0
1.将试件的位移转换为对应的轴向应变，包括：
用第1行数据点处的位移S1与试件的初始高度H0的比值即为第1行数据点处的轴向应变ε11＝2.9703×10-5，用第2行数据点处的位移S2与试件的初始高度H0的比值即为第2行数据点处的轴向应变ε12＝0，其中试件的初始高度H0＝101.00mm是在进行三轴压缩试验前由游标卡尺测得，以a行数据点为基准试件的轴向应变εa1可表示为：
在表格最后一列新建一列即第14列“轴向应变”，将每行数据点处的轴向应变对应的添加于该列形成试件的位移转换为对应的轴向应变后的数据，取前30行如表2所示。
表2为试件的位移转换为对应的轴向应变后的数据(前30行)，如下：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
时间 负荷 位移 变形1 变形2 应力 应变1 应变2 围压 围位移 水压 水流量 温度 轴向应变
h kN mm mm mm MPa
1 0.0525 0.03 0.003 0.0005 -0.0001 0.017131 9.60E-06 -2.48E-06 0 0 0 0 0 2.9703E-05
2 0.0526 0.02 0 0.0002 0 0.008061 4.16E-06 -8.00E-07 0 0 0 0 0 0
3 0.0527 0.09 0.005 0.0021 -0.0011 0.04333 4.24E-05 -2.26E-05 0 0 0 0 0 4.9505E-05
4 0.0528 0.07 0.008 0.0025 -0.0012 0.034261 5.09E-05 -2.43E-05 0 0 0 0 0 7.92079E-05
5 0.0529 0.05 0.005 0.0014 -0.0006 0.0262 2.75E-05 -1.18E-05 0 0 0 0 0 4.9505E-05
6 0.0529 0.03 0.003 0.0008 -0.0003 0.017131 1.58E-05 -6.72E-06 0 0 0 0 0 2.9703E-05
7 0.053 0.09 0.005 0.0023 -0.0013 0.04333 4.56E-05 -2.51E-05 0 0 0 0 0 4.9505E-05
8 0.0531 0.07 0.008 0.0025 -0.0013 0.034261 5.09E-05 -2.60E-05 0 0 0 0 0 7.92079E-05
9 0.0533 0.12 0.008 0.0031 -0.0018 0.060461 6.26E-05 -3.52E-05 0 0 0 0 0 7.92079E-05
10 0.0534 0.05 0.008 0.0022 -0.001 0.0262 4.35E-05 -2.02E-05 0 0 0 0 0 7.92079E-05
11 0.0538 0.07 0.008 0.0018 -0.0008 0.034261 3.60E-05 -1.51E-05 0 0 0 0 0 7.92079E-05
12 0.0538 0.1 0.008 0.0035 -0.002 0.052399 7.01E-05 -3.94E-05 0 0 0 0 0 7.92079E-05
13 0.0538 0.09 0.013 0.004 -0.0021 0.04333 7.95E-05 -4.11E-05 0 0 0 0 0 0.000128713
14 0.0539 0.12 0.013 0.0038 -0.0021 0.060461 7.63E-05 -4.11E-05 0 0 0 0 0 0.000128713
15 0.054 0.1 0.01 0.0038 -0.0021 0.052399 7.54E-05 -4.11E-05 0 0 0 0 0 9.90099E-05
16 0.0541 0.12 0.015 0.005 -0.0027 0.060461 9.97E-05 -5.37E-05 0 0 0 0 0 0.000148515
17 0.0542 0.07 0.013 0.0034 -0.0018 0.034261 6.90E-05 -3.52E-05 0 0 0 0 0 0.000128713
18 0.0542 0.05 0.01 0.0028 -0.0013 0.0262 5.52E-05 -2.60E-05 0 0 0 0 0 9.90099E-05
19 0.0543 0.1 0.013 0.0041 -0.0023 0.052399 8.18E-05 -4.62E-05 0 0 0 0 0 0.000128713
20 0.0544 0.16 0.018 0.0059 -0.0034 0.078599 0.000119 -6.79E-05 0 0 0 0 0 0.000178218
21 0.0545 0.09 0.015 0.0046 -0.0023 0.04333 9.23E-05 -4.70E-05 0 0 0 0 0 0.000148515
22 0.0546 0.07 0.015 0.0037 -0.0018 0.034261 7.42E-05 -3.69E-05 0 0 0 0 0 0.000148515
23 0.0547 0.12 0.015 0.0047 -0.0026 0.060461 9.34E-05 -5.29E-05 0 0 0 0 0 0.000148515
24 0.0548 0.16 0.018 0.0059 -0.0033 0.078599 0.000118 -6.62E-05 0 0 0 0 0 0.000178218
25 0.0549 0.12 0.018 0.0053 -0.0028 0.060461 0.000106 -5.62E-05 0 0 0 0 0 0.000178218
26 0.0549 0.17 0.018 0.0059 -0.0034 0.08666 0.000118 -6.71E-05 0 0 0 0 0 0.000178218
27 0.055 0.14 0.02 0.0063 -0.0034 0.06953 0.000125 -6.71E-05 0 0 0 0 0 0.00019802
28 0.0551 0.1 0.018 0.0051 -0.0027 0.052399 0.000103 -5.37E-05 0 0 0 0 0 0.000178218
29 0.0552 0.16 0.018 0.0055 -0.0031 0.078599 0.00011 -6.30E-05 0 0 0 0 0 0.000178218
30 0.0553 0.19 0.023 0.0073 -0.0042 0.09573 0.000145 -8.30E-05 0 0 0 0 0 0.000227723
2.提取轴向应变ε1(即表2的第14列“轴向应变”)、径向应变ε3(即表2的第8列“应变2”)、以及最大主应力σ1(即表2的第6列“应力”)，新建EXCEL1列表，第1列、第2列依次为：轴向应变ε1、最大主应力σ1。
3.数据波动情况评价。
其中最大波动范围s的确定方法如下：
设定相邻数据波动范围sa＝ya+1-ya，则s1＝y2-y1＝-0.00906912，s2＝y3-y2＝0.035268801，直至历遍整个列表，在表格最后一列新建一列即第15列“波动范围”，第15列“波动范围”即相邻数据波动范围sa，将相邻数据波动范围sa自第2行起依次填充至最后一行，取前30行如表3所示。
表3为获取相邻数据波动范围后的数据(前30行)，如下：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
时间 负荷 位移 变形1 变形2 应力 应变1 应变2 围压 围位移 水压 水流量 温度 轴向应变 波动范围
h kN mm mm mm MPa
1 0.0525 0.03 0.003 0.0005 -0.0001 0.017131 9.60E-06 -2.48E-06 0 0 0 0 0 2.9703E-05
2 0.0526 0.02 0 0.0002 0 0.008061 4.16E-06 -8.00E-07 0 0 0 0 0 0 -0.00906912
3 0.0527 0.09 0.005 0.0021 -0.0011 0.04333 4.24E-05 -2.26E-05 0 0 0 0 0 4.9505E-05 0.035268801
4 0.0528 0.07 0.008 0.0025 -0.0012 0.034261 5.09E-05 -2.43E-05 0 0 0 0 0 7.92079E-05 -0.00906912
5 0.0529 0.05 0.005 0.0014 -0.0006 0.0262 2.75E-05 -1.18E-05 0 0 0 0 0 4.9505E-05 -0.00806144
6 0.0529 0.03 0.003 0.0008 -0.0003 0.017131 1.58E-05 -6.72E-06 0 0 0 0 0 2.9703E-05 -0.00906912
7 0.053 0.09 0.005 0.0023 -0.0013 0.04333 4.56E-05 -2.51E-05 0 0 0 0 0 4.9505E-05 0.026199681
8 0.0531 0.07 0.008 0.0025 -0.0013 0.034261 5.09E-05 -2.60E-05 0 0 0 0 0 7.92079E-05 -0.00906912
9 0.0533 0.12 0.008 0.0031 -0.0018 0.060461 6.26E-05 -3.52E-05 0 0 0 0 0 7.92079E-05 0.026199681
10 0.0534 0.05 0.008 0.0022 -0.001 0.0262 4.35E-05 -2.02E-05 0 0 0 0 0 7.92079E-05 -0.034261121
11 0.0535 0.07 0.008 0.0018 -0.0008 0.034261 3.60E-05 -1.51E-05 0 0 0 0 0 7.92079E-05 0.00806144
12 0.0538 0.1 0.008 0.0035 -0.002 0.052399 7.01E-05 -3.94E-05 0 0 0 0 0 7.92079E-05 0.018138241
13 0.0538 0.09 0.013 0.004 -0.0021 0.04333 7.95E-05 -4.11E-05 0 0 0 0 0 0.000128713 -0.00906912
14 0.0539 0.12 0.013 0.0038 -0.0021 0.060461 7.63E-05 -4.11E-05 0 0 0 0 0 0.000128713 0.017130561
15 0.054 0.1 0.01 0.0038 -0.0021 0.052399 7.54E-05 -4.11E-05 0 0 0 0 0 9.90099E-05 -0.00806144
16 0.0541 0.12 0.015 0.005 -0.0027 0.060461 9.97E-05 -5.37E-05 0 0 0 0 0 0.000148515 0.00806144
17 0.0542 0.07 0.013 0.0034 -0.0018 0.034261 6.90E-05 -3.52E-05 0 0 0 0 0 0.000128713 -0.026199681
18 0.0542 0.05 0.01 0.0028 -0.0013 0.0262 5.52E-05 -2.60E-05 0 0 0 0 0 9.90099E-05 -0.00806144
19 0.0543 0.1 0.013 0.0041 -0.0023 0.052399 8.18E-05 -4.62E-05 0 0 0 0 0 0.000128713 0.026199681
20 0.0544 0.16 0.018 0.0059 -0.0034 0.078599 0.000119 -6.79E-05 0 0 0 0 0 0.000178218 0.026199681
21 0.0545 0.09 0.015 0.0046 -0.0023 0.04333 9.23E-05 -4.70E-05 0 0 0 0 0 0.000148515 -0.035268801
22 0.0546 0.07 0.015 0.0037 -0.0018 0.034261 7.42E-05 -3.69E-05 0 0 0 0 0 0.000148515 -0.00906912
23 0.0547 0.12 0.015 0.0047 -0.0026 0.060461 9.34E-05 -5.29E-05 0 0 0 0 0 0.000148515 0.026199681
24 0.0548 0.16 0.018 0.0059 -0.0033 0.078599 0.000118 -6.62E-05 0 0 0 0 0 0.000178218 0.018138241
25 0.0549 0.12 0.018 0.0053 -0.0028 0.060461 0.000106 -5.62E-05 0 0 0 0 0 0.000178218 -0.018138241
26 0.0549 0.17 0.018 0.0059 -0.0034 0.08666 0.000118 -6.71E-05 0 0 0 0 0 0.000178218 0.026199681
27 0.055 0.14 0.02 0.0063 -0.0034 0.06953 0.000125 -6.71E-05 0 0 0 0 0 0.00019802 -0.017130561
28 0.0551 0.1 0.018 0.0051 -0.0027 0.052399 0.000103 -5.37E-05 0 0 0 0 0 0.000178218 -0.017130561
29 0.0552 0.16 0.018 0.0055 -0.0031 0.078599 0.00011 -6.30E-05 0 0 0 0 0 0.000178218 0.026199681
30 0.0553 0.19 0.023 0.0073 -0.0042 0.09573 0.000145 -8.30E-05 0 0 0 0 0 0.000227723 0.017130561
由相邻数据波动范围后的数据，按sa的次序以及数值的正负性累计求和，如果某一相邻数据波动范围sc与其下一相邻数据波动范围sc+1正负性保持一致，继续累计求和，当某一相邻数据波动范围sc与其下一相邻数据波动范围sc+1正负性不一致时，停止求和，直接输出结果，即累计数据波动范围之和Mc，然后继续以sc+1为起点继续按次序以及数值的正负性累计求和，其中如果某相邻数据波动范围sc＝0，则可视作与下一相邻数据波动范围数值的正负号一致，直至历遍历遍整个数据列表，最终输出累计数据波动范围之和M的绝对值中的最大值即最大波动范围s＝0.48973MPa。
最大波动范围s处于0MPa到0.5MPa之间，故采用二次平均移动，其一次移动平均周期T1＝5，二次移动平均周期T2＝5；
4.将数据进行一次移动平均，包括：
一次移动平均的周期设定为T1＝5，新建一个空的EXCEL2列表，第1列自第1行往下依次提取EXCEL1中第1列第5行至末行的数据填充，第2列第1行取EXCEL1中第2列的第1行至第5行之和的平均值为0.025797，第2列第2行取EXCEL1中第2列的第2行至第6行之和的平均值为0.025797，第2列第n行取EXCEL1中第2列的第n行至第(n+T1-1)行之和的平均值，直至进行到EXCEL1第2列的末行。
5.将数据进行二次移动平均，包括：
二次移动平均与一次移动平均方法相同，二次移动平均的周期设定为T2＝5，新建一个空的EXCEL3列表，第1列自第1行往下依次提取EXCEL2中第1列第5行至末行的数据填充，第2列第1行取EXCEL2中第2列的第1行至第5行之和的平均值为0.030351，第2列第2行取EXCEL2中第2列的第2行至第6行之和的平均值为0.032447，第2列第n行取EXCEL2中第2列的第n行至第(n+T2-1)行之和的平均值，直至进行到EXCEL2第2列的末行。
6.绘制应力-轴向应变曲线图，对试件三轴压缩实验进行评价，包括：
在EXCEL3中以第1列的数据“轴向应变ε1”为x轴，以第2列的数据“最大主应力σ1”为y轴，绘制应力-轴向应变曲线图，如图3所示。由图3分析可知，在三轴压缩实验过程中，x逐渐增大，y也在逐渐增大，随着x的继续增大，y逐渐增大到达峰值后减小，在三轴压缩实验的初始过程中不存在一个小的峰值，也不存在随着x的增大，y在一个小的范围内浮动没有增大，故该橡胶颗粒混凝土试块的三轴压缩实验数据属于情况1。情况1不存在偏压情况，至此不再进行数据处理。
实施例2：
以橡胶颗粒掺量质量比为20％的橡胶颗粒混凝土标准试件在围压为8MPa进行三轴压缩实验试件为例，试件初始高度测量值为H0＝101.53mm，实验掺加的橡胶为丁苯橡胶，实验获取橡胶颗粒混凝土三轴压缩试验输出原始数据共11577行，取前30行数据如表4所示，橡胶颗粒混凝土三轴压缩试验输出的原始应力—位移曲线图如图4所示。
表4为橡胶颗粒混凝土三轴压缩试验输出原始数据(前30行)，如下：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
时间 负荷 位移 变形1 变形2 应力 应变1 应变2 围压 围位移 水压 水流量 温度
h kN mm mm mm MPa
1 0.136 0.05 0 0.0001 0.0006 0.025839 2.24E-06 1.18E-05 8 -47.9275 0 0 0
2 0.1361 0.24 0.003 0 0.0006 0.120249 2.44E-17 1.18E-05 8 -47.9275 0 0 0
3 0.1361 0.19 0.005 0.0001 0.0007 0.09441 1.12E-06 1.34E-05 8 -47.925 0 0 0
4 0.1362 -0.02 0.003 0 0.0008 -0.00894 -9.60E-07 1.51E-05 8 -47.925 0 0 0
5 0.1363 0 0 -0.0001 0.0008 3.90E-16 -2.08E-06 1.51E-05 8 -47.925 0 0 0
6 0.1364 0.29 0.005 0.0001 0.0008 0.146088 2.24E-06 1.59E-05 8 -47.925 0 0 0
7 0.1365 0.36 0.008 0.0001 0.0008 0.18087 2.24E-06 1.59E-05 8 -47.925 0 0 0
8 0.1366 0.17 0.005 0.0003 0.0009 0.085466 5.44E-06 1.85E-05 8 -47.925 0 0 0
9 0.1367 0.03 0.003 0.0003 0.001 0.016894 6.40E-06 1.93E-05 8 -47.925 0 0 0
10 0.1368 0.24 0.005 0.0002 0.001 0.120249 4.32E-06 2.02E-05 8 -47.925 0 0 0
11 0.1368 0.43 0.008 0.0003 0.0011 0.214659 6.40E-06 2.18E-05 8 -47.925 0 0 0
12 0.1369 0.35 0.01 0.0002 0.001 0.171926 3.20E-06 2.10E-05 8 -47.925 0 0 0
13 0.137 0.1 0.008 0.0002 0.0011 0.051677 4.32E-06 2.26E-05 8 -47.925 0 0 0
14 0.1371 0.12 0.005 0.0004 0.0012 0.059628 7.52E-06 2.35E-05 8 -47.925 0 0 0
15 0.1372 0.47 0.01 0.0003 0.0012 0.232548 5.44E-06 2.43E-05 8 -47.925 0 0 0
16 0.1373 0.52 0.01 0.0003 0.0013 0.258386 5.44E-06 2.60E-05 8 -47.9225 0 0 0
17 0.1374 0.38 0.013 0.0002 0.0012 0.188821 4.32E-06 2.43E-05 8 -47.9225 0 0 0
18 0.1374 0.1 0.01 0.0003 0.0013 0.051677 6.40E-06 2.69E-05 8 -47.9225 0 0 0
19 0.1375 0.14 0.008 0.0003 0.0013 0.068572 5.44E-06 2.60E-05 8 -47.9225 0 0 0
20 0.1376 0.4 0.01 0.0003 0.0013 0.197765 5.44E-06 2.69E-05 8 -47.9225 0 0 0
21 0.1377 0.54 0.015 0.0003 0.0015 0.266337 5.44E-06 2.94E-05 8 -47.9225 0 0 0
22 0.1378 0.4 0.015 0.0002 0.0015 0.197765 4.32E-06 2.94E-05 8 -47.9225 0 0 0
23 0.1379 0.16 0.013 0.0002 0.0016 0.077516 3.20E-06 3.10E-05 8 -47.9225 0 0 0
24 0.138 0.28 0.01 0.0002 0.0015 0.137143 3.20E-06 2.94E-05 8 -47.9225 0 0 0
25 0.1381 0.54 0.015 0 0.0016 0.266337 2.44E-17 3.10E-05 8 -47.9225 0 0 0
26 0.1382 0.29 0.015 0.0002 0.0017 0.146088 3.20E-06 3.36E-05 8 -47.9225 0 0 0
27 0.1383 0.26 0.013 0.0004 0.0017 0.129193 7.52E-06 3.36E-05 8 -47.9225 0 0 0
28 0.1384 0.48 0.015 0.0003 0.0017 0.240498 5.44E-06 3.44E-05 8 -47.9225 0 0 0
29 0.1385 0.62 0.018 0.0002 0.0018 0.310063 3.20E-06 3.61E-05 8 -47.92 0 0 0
30 0.1386 0.45 0.02 0.0003 0.0018 0.223603 5.44E-06 3.70E-05 8 -47.92 0 0 0
1.将试件的位移转换为对应的轴向应变，包括：
用第1行数据点处的位移S1与试件的初始高度H0的比值即为第1行数据点处的轴向应变ε11＝0，用第2行数据点处的位移S2与试件的初始高度H0的比值即为第2行数据点处的轴向应变ε12＝2.95479×10-5，其中试件的初始高度H0＝101.53mm是在进行三轴压缩试验前由游标卡尺测得，以a行数据点为基准试件的轴向应变εa1可表示为：
在表格最后一列新建一列即第14列“轴向应变”，将每行数据点处的轴向应变对应的添加于该列形成试件的位移转换为对应的轴向应变后的数据，取前30行如表5所示。
表5为试件的位移转换为对应的轴向应变后的数据(前30行)，如下：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
时间 负荷 位移 变形1 变形2 应力 应变1 应变2 围压 围位移 水压 水流量 温度 轴向应变
h kN mm mm mm MPa
1 0.136 0.05 0 0.0001 0.0006 0.025839 2.24E-06 1.18E-05 8 -47.9275 0 0 0 0
2 0.1361 0.24 0.003 0 0.0006 0.120249 2.44E-17 1.18E-05 8 -47.9275 0 0 0 2.95479E-05
3 0.1361 0.19 0.005 0.0001 0.0007 0.09441 1.12E-06 1.34E-05 8 -47.925 0 0 0 4.92465E-05
4 0.1362 -0.02 0.003 0 0.0008 -0.00894 -9.60E-07 1.51E-05 8 -47.925 0 0 0 2.95479E-05
5 0.1363 0 0 -0.0001 0.0008 3.90E-16 -2.08E-06 1.51E-05 8 -47.925 0 0 0 0
6 0.1364 0.29 0.005 0.0001 0.0008 0.146088 2.24E-06 1.59E-05 8 -47.925 0 0 0 4.92465E-05
7 0.1365 0.36 0.008 0.0001 0.0008 0.18087 2.24E-06 1.59E-05 8 -47.925 0 0 0 7.87944E-05
8 0.1366 0.17 0.005 0.0003 0.0009 0.085466 5.44E-06 1.85E-05 8 -47.925 0 0 0 4.92465E-05
9 0.1367 0.03 0.003 0.0003 0.001 0.016894 6.40E-06 1.93E-05 8 -47.925 0 0 0 2.95479E-05
10 0.1368 0.24 0.005 0.0002 0.001 0.120249 4.32E-06 2.02E-05 8 -47.925 0 0 0 4.92465E-05
11 0.1368 0.43 0.008 0.0003 0.0011 0.214659 6.40E-06 2.18E-05 8 -47.925 0 0 0 7.87944E-05
12 0.1369 0.35 0.01 0.0002 0.001 0.171926 3.20E-06 2.10E-05 8 -47.925 0 0 0 9.84931E-05
13 0.137 0.1 0.008 0.0002 0.0011 0.051677 4.32E-06 2.26E-05 8 -47.925 0 0 0 7.87944E-05
14 0.1371 0.12 0.005 0.0004 0.0012 0.059628 7.52E-06 2.35E-05 8 -47.925 0 0 0 4.92465E-05
15 0.1372 0.47 0.01 0.0003 0.0012 0.232548 5.44E-06 2.43F-05 8 -47.925 0 0 0 9.84931E-05
16 0.1373 0.52 0.01 0.0003 0.0013 0.258386 5.44E-06 2.60E-05 8 -47.9225 0 0 0 9.84931E-05
17 0.1374 0.38 0.013 0.0002 0.0011 0.188821 4.32E-06 2.43E-05 8 -47.9225 0 0 0 0.000128041
18 0.1374 0.1 0.01 0.0003 0.0013 0.051677 6.40E-06 2.69E-05 8 -47.9225 0 0 0 9.84931E-05
19 0.1375 0.14 0.008 0.0003 0.0013 0.068572 5.44E-06 2.60E-05 8 -47.9225 0 0 0 7.87944E-05
20 0.1376 0.4 0.01 0.0003 0.0013 0.197765 5.44E-06 2.69E-05 8 -47.9225 0 0 0 9.84931E-05
21 0.1377 0.54 0.015 0.0003 0.0015 0.266337 5.44E-06 2.94E-05 8 -47.9225 0 0 0 0.00014774
22 0.1378 0.4 0.015 0.0002 0.0015 0.197765 4.32E-06 2.94E-05 8 -47.9225 0 0 0 0.00014774
23 0.1379 0.16 0.013 0.0002 0.0016 0.077516 3.20E-06 3.10E-05 8 -47.9225 0 0 0 0.000128041
24 0.138 0.28 0.01 0.0002 0.0015 0.137143 3.20E-06 2.94E-05 8 -47.9225 0 0 0 9.84931E-05
25 0.1381 0.54 0.015 0 0.0016 0.266337 2.44E-17 3.10E-05 8 -47.9225 0 0 0 0.00014774
26 0.1382 0.29 0.015 0.0002 0.0017 0.146088 3.20E-06 3.36E-05 8 -47.9225 0 0 0 0.00014774
27 0.1383 0.26 0.013 0.0004 0.0017 0.129193 7.52E-06 3.36E-05 8 -47.9225 0 0 0 0.000128041
28 0.1384 0.48 0.015 0.0003 0.0017 0.240498 5.44E-06 3.44E-05 8 -47.9225 0 0 0 0.00014774
29 0.1385 0.62 0.018 0.0002 0.0018 0.310063 3.20E-06 3.61E-05 8 -47.92 0 0 0 0.000177288
30 0.1386 0.45 0.02 0.0003 0.0018 0.223603 5.44E-06 3.70E-05 8 -47.92 0 0 0 0.000196986
2.提取轴向应变ε1(即表2的第14列“轴向应变”)、径向应变ε3(即表2的第8列“应变2”)、以及最大主应力σ1(即表2的第6列“应力”)，新建ExCEL1列表，第1列、第2列依次为：轴向应变ε1、最大主应力σ1。
3.数据波动情况评价，最大波动范围s的确定方法如下：
设定相邻数据波动范围sa＝ya+1-ya，则s1＝y2-y1＝0.060813455，s2＝y3-y2＝0.094709479，直至历遍整个列表，在表格最后一列新建一列即第15列“波动范围”，第15列“波动范围”即相邻数据波动范围sa，将相邻数据波动范围sa自第2行起依次填充至最后一行，取前30行如表6所示。
表6为获取相邻数据波动范围后的数据(前30行)，如下：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
时间 负荷 位移 变形1 变形2 应力 应变1 应变2 围压 围位移 水压 水流量 温度 轴向应变 波动范围
h kN mm mm mm MPa
1 0.136 0.05 0 0.0001 0.0006 0.025839 2.24E-06 1.18E-05 8 -47.9275 0 0 0 0
2 0.1361 0.24 0.003 0 0.0006 0.120249 2.44E-17 1.18E-05 8 -47.9275 0 0 0 2.95479E-05 0.060813455
3 0.1361 0.19 0.005 0.0001 0.0007 0.09441 1.12E-06 1.34E-05 8 -47.925 0 0 0 4.92465E-05 0.094709479
4 0.1362 -0.02 0.003 0 0.0008 -0.000894 -9.60E-07 1.51E-05 8 -47.925 0 0 0 2.95479E-05 -0.086733944
5 0.1363 0 0 -0.0001 0.0008 3.90E-16 -2.08E-06 1.51E-05 8 -47.925 0 0 0 0 0.043865443
6 0.1364 0.29 0.005 0.0001 0.0008 0.146088 2.24E-06 1.59E-05 8 -47.925 0 0 0 4.92465E-05 0.042868501
7 0.1365 0.36 0.008 0.0001 0.0008 0.18087 2.24E-06 1.59E-05 8 -47.925 0 0 0 7.87944E-05 0.034892966
8 0.1366 0.17 0.005 0.0003 0.0009 0.085466 5.44E-06 1.85E-05 8 -47.925 0 0 0 4.92465E-05 -0.095706421
9 0.1367 0.03 0.003 0.0003 0.001 0.016894 6.40E-06 1.93E-05 8 -47.925 0 0 0 2.95479E-05 -0.025920489
10 0.1368 0.24 0.005 0.0002 0.001 0.120249 4.32E-06 2.02E-05 8 -47.925 0 0 0 4.92465E-05 0.069785932
11 0.1368 0.43 0.008 0.0003 0.0011 0.214659 6.40E-06 2.18E-05 8 -47.925 0 0 0 7.87944E-05 0.059816513
12 0.1369 0.35 0.01 0.0002 0.001 0.171926 3.20E-06 2.10E-05 8 -47.925 0 0 0 9.84931E-05 0.017944954
13 0.137 0.1 0.008 0.0002 0.0011 0.051677 4.32E-06 2.26E-05 8 -47.925 0 0 0 7.87944E-05 -0.095706421
14 0.1371 0.12 0.005 0.0004 0.0012 0.059628 7.52E-06 2.35E-05 8 -47.925 0 0 0 4.92465E-05 -0.025920489
15 0.1372 0.47 0.01 0.0003 0.0012 0.232548 5.44E-06 2.43E-05 8 -47.925 0 0 0 9.84931E-05 0.077761467
16 0.1373 0.52 0.01 0.0003 0.0013 0.258386 5.44E-06 2.60E-05 8 -47.9225 0 0 0 9.84931E-05 0.051840978
17 0.1374 0.38 0.013 0.0002 0.0012 0.188821 4.32E-06 2.43E-05 8 -47.9225 0 0 0 0.000128041 -0.042868501
18 0.1374 0.1 0.01 0.0003 0.0013 0.051677 6.40E-06 2.69E-05 8 -47.9225 0 0 0 9.84931E-05 -0.060813455
19 0.1375 0.14 0.008 0.0003 0.0013 0.068572 5.44E-06 2.60E-05 8 -47.9225 0 0 0 7.87944E-05 0.060813455
20 0.1376 0.4 0.01 0.0003 0.0013 0.197765 5.44E-06 2.69E-05 8 -47.9225 0 0 0 9.84931E-05 0.042868501
21 0.1377 0.54 0.015 0.0003 0.0015 0.266337 5.44E-06 2.94E-05 8 -47.9225 0 0 0 0.00014774 0.025920489
22 0.1378 0.4 0.015 0.0002 0.0015 0.197765 4.32E-06 2.94E-05 8 -47.9225 0 0 0 0.00014774 -0.111657491
23 0.1379 0.16 0.013 0.0002 0.0016 0.077516 3.20E-06 3.10E-05 8 -47.9225 0 0 0 0.000128041 0.051840978
24 0.138 0.28 0.01 0.0002 0.0015 0.137143 3.20E-06 2.94E-05 8 -47.9225 0 0 0 9.84931E-05 0.033896024
25 0.1381 0.54 0.015 0 0.0016 0.266337 2.44E-17 3.10E-05 8 -47.9225 0 0 0 0.00014774 -0.016948012
26 0.1382 0.29 0.015 0.0002 0.0017 0.146088 3.20E-06 3.36E-05 8 -47.9225 0 0 0 0.00014774 0.060813455
27 0.1383 0.26 0.013 0.0004 0.0017 0.129193 7.52E-06 3.36E-05 8 -47.9225 0 0 0 0.000128041 -0.095706421
28 0.1384 0.48 0.015 0.0003 0.0017 0.240498 5.44E-06 3.44E-05 8 -47.9225 0 0 0 0.00014774 -0.016948012
29 0.1385 0.62 0.018 0.0002 0.0018 0.310063 3.20E-06 3.61E-05 8 -47.92 0 0 0 0.000177288 0.086733944
30 0.1386 0.45 0.02 0.0003 0.0018 0.223603 5.44E-06 3.70E-05 8 -47.92 0 0 0 0.000196986 0.051840978
由相邻数据波动范围后的数据，按sa的次序以及数值的正负性累计求和，如果某一相邻数据波动范围sc与其下一相邻数据波动范围sc+1正负性保持一致，继续累计求和，当某一相邻数据波动范围sc与其下一相邻数据波动范围sc+1正负性不一致时，停止求和，直接输出结果，即累计数据波动范围之和Mc，然后继续以sc+1为起点继续按次序以及数值的正负性累计求和，其中如果某相邻数据波动范围sc＝0，则可视作与下一相邻数据波动范围数值的正负号一致，直至历遍历遍整个数据列表，最终输出累计数据波动范围之和M的绝对值中的最大值即最大波动范围s＝2.34082MPa。
如图4所示，最大波动范围s处于2MPa到3MPa之间，故采用二次平均移动，其一次移动平均周期T1＝10，二次移动平均周期T2＝15；
4.将数据进行一次移动平均，包括：
一次移动平均的周期设定为T1＝10，新建一个空的EXCEL2列表，第1列自第1行往下依次提取EXCEL1中第1列第10行至末行的数据填充，第2列第1行取EXCEL1中第2列的第1行至第10行之和的平均值为0.078112，第2列第2行取EXCEL1中第2列的第2行至第11行之和的平均值为0.096994，第2列第n行取EXCEL1中第2列的第n行至第(n+T1-1)行之和的平均值，直至进行到EXCEL1第2列的末行。
5.将数据进行二次移动平均，包括：
二次移动平均与一次移动平均方法相同，二次移动平均的周期设定为T2＝15，新建一个空的EXCEL3列表，第1列自第1行往下依次提取EXCEL2中第1列第15行至末行的数据填充，第2列第1行取EXCEL2中第2列的第1行至第15行之和的平均值为0.130319，第2列第2行取EXCEL2中第2列的第2行至第16行之和的平均值为0.136514，第2列第n行取EXCEL2中第2列的第n行至第(n+T2-1)行之和的平均值，直至进行到EXCEL2第2列的末行。
6.绘制应力-轴向应变曲线图，对试件三轴压缩实验进行评价，包括：
在EXCEL3中以第1列的数据“轴向应变ε1”为x轴，以第2列的数据“最大主应力σ1”为y轴，绘制应力-轴向应变曲线图，如图5所示。由图5分析可知，在三轴压缩实验的初始过程中存在一个小的峰值，并且在此峰值之后，随着x的增大，y并没有增大而是在一个小的范围内浮动，进而出现一部分平缓的曲线，此时试件处于偏压状态，当x到达某一值后，试件压密，应力-轴向应变曲线趋于正常，随着x的继续增大，y开始明显增大，直至y增大到某一范围增长幅度逐渐减小，y最终在某一小的范围内基本保持不变。故该橡胶颗粒混凝土试块的三轴压缩实验数据属于情况2，对于情况2，该情况试件处于偏压状态，数据为无效数据，可以从该无效数据中将偏压程度进行量化，为以后的试验开展提供借鉴意义。
7.针对该偏压试件，获取偏压系数，包括：
获取x在0到0.005范围内的峰值点，即x在0到0.005范围内y的最大值点(x126，y126)＝(0.000768246，0.832209105)，删除x大于0.000768246，且y小于0.832209105的点，删除的点所在的行和列均为空，保持原数据点位置，不进行任何移动，自EXCEL3第1列和第2列数据最后一行起自下而上寻找空数据点，当找到第一个空数据点(x1226，y1226)，该空数据点后一行的实数据点为(x1227，y1227)＝(0.006431597，0.835607878)，即确定该试件由偏压到压密状态过渡的转折点(xt，yt)＝(x1227，y1227)＝(0.006431597，0.835607878)，由此可得出该试件的偏压系数为0.00643，确定偏压系数示意图如图6所示。偏压系数表示该试件的偏压程度，0.00643表明该试件的偏压程度较大，后续的实验开展应注意试件上下表面的平整度以及调整好三轴试验机的轴向加压装置，以保证实验的准确性。
橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法，用于研究不同橡胶颗粒掺量下的橡胶颗粒混凝土的物理力学性能，为橡胶颗粒混凝土在不同环境下的应用提供参考价值，为橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理提供了一种精确有效的处理方法。
当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (6)

1.一种橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法，在实验前用游标卡尺测得试件的初始高度H0，施加外力测得橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验的原始数据并形成原始数表，其中，岩石三轴试验机中的变形传感器、位移传感器、力传感器和压力传感器分别用来测量橡胶颗粒混凝土的变形、位移、负荷和围压，应力为试件截面某一点单位面积上的内力，应变为试件内任一点因外力作用引起的尺寸的相对改变，应力、应变由岩石三轴试验机中的计算机系统进行二次处理获得，橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验过程中保持一定的围压不变，试件被压缩，应变逐渐变大，应力随之逐渐增大，当超过试件的峰值强度时，应力骤然降低，直至试件破坏；
其特征在于，所述橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法采用如下步骤：
(1)将试件的位移转换为对应的轴向应变，包括：
用第a行数据点处的位移Sa与试件的高度H0的比值即为轴向应变ε1a，以a行数据点为基准的轴向应变ε1a可表示为：
<mrow> <msub> <mi>&amp;epsiv;</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>a</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>S</mi> <mi>a</mi> </msub> <msub> <mi>H</mi> <mn>0</mn> </msub> </mfrac> </mrow>
在原始数表最后一列新建一列“轴向应变ε1”，将每行数据点处的轴向应变对应的添加于该列；
(2)提取轴向应变ε1、最大主应力σ1，新建数表1，第1列、第2列依次为：轴向应变ε1、最大主应力σ1；
(3)数据波动情况评价：根据橡胶颗粒混凝土的特性以及实验数据，针对不同实验数据的波动情况，确定其最大波动范围，进而选择不同的移动平均周期；
(4)将数据进行一次移动平均，包括：
一次移动平均的周期设定为T1，新建一个空的数表2，第1列自第1行往下依次提取数表1中第1列第T1行至末行的数据填充，第2列第n行取数表1中第2列的第n行至第(n+T1-1)行之和的平均值进行填充；
(5)将数据进行二次移动平均，包括：
二次移动平均与一次移动平均方法相近，二次移动平均的周期设定为T2，新建一个空的数表3列表，第1列自第1行往下依次提取数表2中第1列第T2行至末行的数据填充，第2列第n行取数表2中第2列的第n行至第(n+T2-1)行之和的平均值进行填充；
(6)绘制应力-轴向应变曲线图，对试件三轴压缩实验进行评价，包括：
在数表3中以第1列的数据“轴向应变ε1”为x轴，以第2列的数据“最大主应力σ1”为y轴，绘制应力-轴向应变曲线图。
2.根据权利要求1所述的一种橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中最大主应力σ1即为原始数据中的应力，因为该实验采用的是假三轴，故σ1>σ2＝σ3，所以此处的应力也就是轴向应力即为最大主应力σ1，σ2或σ3即围压。
3.根据权利要求1所述的一种橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中由三轴压缩实验输出的应力-轴向位移曲线，其最大波动范围为s，
当0MPa＜s＜0.5MPa，采用二次平均移动，其一次移动平均周期T1＝5，二次移动平均周期T2＝5；
当0.5MPa≤s＜1MPa，采用二次平均移动，其一次移动平均周期T1＝5，二次移动平均周期T2＝10；
当1MPa≤s＜2MPa，采用二次平均移动，其一次移动平均周期T1＝10，二次移动平均周期T2＝10；
当2MPa≤s＜3MPa，采用二次平均移动，其一次移动平均周期T1＝10，二次移动平均周期T2＝15；
当3MPa≤s＜5MPa，采用二次平均移动，其一次移动平均周期T1＝15，二次移动平均周期T2＝15；
当s≥5MPa，采用二次平均移动，其一次移动平均周期T1＝20，二次移动平均周期T2＝20。
4.根据权利要求3所述的一种橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法，其特征在于，所述最大波动范围s的确定方法如下：
设定轴向应变ε1为自变量x、最大主应力σ1为因变量y，构建最大主应力σ1与轴向应变ε1之间的对应关系；
则第一行数据点即表示为(x1，y1)，第n行数据点即表示为(xn，yn)，设定相邻数据波动范围sa＝ya+1－ya，由(x1，y1)点起历遍整个数据列表，然后按sa的次序以及数值的正负性累计求和；
如果某一相邻数据波动范围sc与其下一相邻数据波动范围sc+1正负性保持一致，继续累计求和；
当某一相邻数据波动范围sc与其下一相邻数据波动范围sc+1正负性不一致时，停止求和，直接输出结果，即累计数据波动范围之和Mc，然后继续以sc+1为起点继续按次序以及数值的正负性累计求和；
其中如果某相邻数据波动范围sc＝0，则可视作与下一相邻数据波动范围数值的正负号一致，直至历遍整个数据列表，最终输出累计数据波动范围之和M的绝对值中的最大值即最大波动范围s。
5.根据权利要求1所述的一种橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法，其特征在于，所述原始数表、数表1、数表2和数表3均为EXCEL表。
6.根据权利要求1所述的一种橡胶颗粒混凝土三轴压缩实验数据的处理方法，其特征在于，所述步骤(6)中在EXCEL或ORIGIN中绘制应力-轴向应变曲线图。
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