CN111912709A - 一种变围压状态下混凝土类材料抗压强度精确测定的方法 - Google Patents

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CN111912709A CN202010844855.8A CN202010844855A CN111912709A CN 111912709 A CN111912709 A CN 111912709A CN 202010844855 A CN202010844855 A CN 202010844855A CN 111912709 A CN111912709 A CN 111912709A
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Abstract

本发明公开一种变围压状态下混凝土类材料抗压强度精确测定的方法，该方法一方面是通过有限元模型建立内压、加载范围与各位置处各向应变之间的函数表达式；进一步地，通过关联实验装置所测试件厚度、应变数值、轴向强度与有限元分析中不同加载范围内应变与内压的关系，得到方便实际应用的数学表达式，通过该数学表达式可根据实际获取的偏应力、体积应变、被动围压等任一数值计算得到变围压状态下混凝土类材料抗压强度。本发明将有限元模型分析与具体参数测定实验相关联，从而建立复杂应力状态下该类材料的本构方程，即抗压强度、偏应力、体积应变等与被动围压的关系，进而可进行变围压状态下混凝土类材料抗压强度的测定，并具有精确、便捷等优点。

Description

一种变围压状态下混凝土类材料抗压强度精确测定的方法
技术领域
本发明属于混凝土类脆性材料强度测试技术领域，具体地说是涉及一种关于变围压状态下混凝土类脆性材料抗压强度精确测定的方法。
背景技术
混凝土类材料广泛应用于武器库、核工程安全壳等重大防护工程，对于其抗压强度的研究具有重要意义。混凝土类材料本身为静水压力相关性材料，其抗压强度密切依赖于承载过程中静水压力的变化，认识和理解静水压力影响其抗压强度的机制是合理设计和应用此类材料的前提。针对此类材料的围压实验通常分为主动和被动围压两大类。典型的主动围压实验通常借助三轴实验仪器完成，其构成复杂、价格昂贵，且通常仅提供幅值较小的恒定围压(100兆帕以内)，无法灵活匹配不同的轴压加载条件，也无法适应高围压(数百兆帕)状态下实验要求。典型的被动围压通常应用在试件外部套装高强度刚性圆环实现，且通常认为刚性圆环在实验过程中不发生塑性变形，因此可以提供幅值极大的被动围压。目前，围压实验基本都是测量一个点值，即某一围压数值(如最大值)时的抗压强度，无法实现变围压条件测定；按照准一维应变状态对试件进行简化分析，对于试件加载过程中的围压数值变化情况未予足够重视，从而在建立复杂应力状态下该类材料的本构方程方面无法提供足够信息。
发明内容
基于上述技术问题，本发明提出一种变围压状态下混凝土类材料抗压强度精确测定的方法。
本发明所采用的技术解决方案是：
一种变围压状态下混凝土类材料抗压强度精确测定的方法，采用能够建立圆柱形混凝土类材料试件在竖向加载下位移、应变、抗压强度之间关系的装置，该装置包括高强度钢制圆环、圆柱形混凝土类材料试件、高强度钢制圆柱体辅助加载端板、应变片、位移传感器和试验机等，在高强度钢制圆环中放置圆柱形混凝土类材料试件，高强度钢制圆柱体辅助加载端板紧贴在圆柱形混凝土类材料试件的两端，然后整体布置于试验机加载端板之间；
所述应变片设置多个，且沿轴向和环向均匀布置于高强度钢制圆环上，所述位移传感器沿环向均匀布置于试验机加载端板处，试验机上配置有荷载传感器和计算机终端，所述应变片和位移传感器均与计算机终端连接；
该方法包括以下步骤：
S1准备10对应变片，分别沿轴向和环向，在高强度钢制圆环外侧前、后两个对称部位的自上至下五个位置粘贴应变片，依次编号为A,B,C,D,E；
S2根据高强度钢制圆环的实际尺寸和材料性质，创建内压作用下的数值计算模型；
S3在有限元分析中，以高强度钢制圆环横向中心线为对称轴，分别在高度范围T∈[h/2,h]范围内每隔h/10范围施加均匀内压p，输出对应步骤S1中应变片位置处单元的应变
Figure BDA0002642704020000021
和
Figure BDA0002642704020000022
其中上标A,H分别代表轴向和环向；
S4通过数值方法，解析步骤S3输入内压幅值p和高度范围T与输出应变之间的关系，
Figure BDA0002642704020000023
通过回归分析，得到内压p、高度范围与各位置处各向应变之间的函数表达式，
Figure BDA0002642704020000024
S5在圆柱形混凝土类材料试件和高强度钢制圆柱体辅助加载端板的表面，以及高强度钢制圆环内表面均匀涂抹润滑油；将圆柱形混凝土类材料试件置入高强度钢制圆环内部，上、下两侧分别装入高强度钢制圆柱体辅助加载端板；
S6将步骤S5组合后的整体置于试验机的加载端板之间，在加载端板之间沿环向均匀布置位移传感器；
S7将应变片、位移传感器、试验机自带的荷载传感器分别与计算机终端连接；
S8通过计算机终端控制试验机进行加载，并实时记录荷载传感器、应变片、位移传感器时间历程曲线F(t),
Figure BDA0002642704020000025
dis(t)；
S9实时对步骤S8记录数据进行处理：对于给定时刻t，根据荷载传感器信号计算试件轴向强度，
σz(t)＝F(t)/A(t) (3-1)
Figure BDA0002642704020000026
式中：σz(t)为圆柱形混凝土类材料试件轴向强度，A(t)为t时刻试件横截面面积，d为试件直径，
Figure BDA0002642704020000027
为在t时刻高强度钢制圆环C位置处应变片所测环向应变值；
通过位移传感器数据dis(t)，计算试件厚度，并基于此计算轴向应变，
T(t)＝h-dis(t) (4-1)
εaxial(t)＝dis(t)/h (4-2)
取
Figure BDA0002642704020000031
其中εaxial(t)，εhoop(t)，εradial(t)分别为试件在t时刻的轴向应变值、环向应变值和径向应变值；
S10通过关联T(t)、
Figure BDA0002642704020000032
与步骤S4得到的内压、加载范围幅值与应变数值的关系，得到该时刻试件承受的径向应力
Figure BDA0002642704020000033
理论上，下式应成立，
Figure BDA0002642704020000034
因试验误差的存在，由试验过程中不同位置应变片导出的径向应力数值并不相同，实际试验中，可取
Figure BDA0002642704020000035
的平均值作为该时刻试件所承受的径向应力数值，
Figure BDA0002642704020000036
S11由轴向应力σz(t)和径向应力σR(t)计算试件被动围压p(t)、偏应力σdev(t)和体积应变εvolum(t)，
Figure BDA0002642704020000037
σdev(t)＝|σz(t)-σR(t)| (7-2)
εvolum(t)＝(1+εaxial(t))(1+εradial(t))2-1 (7-3)
其中εaxial(t)，εradial(t)分别为试件在t时刻的轴向应变值和高强度钢制圆环在t时刻的径向应变值；
S12关联步骤S9与步骤S11中的公式，确定试件轴向抗压强度σz(t)、应力偏量σdev(t)与被动围压p(t)之间的关系；以及被动围压p(t)与体积应变εvolum(t)之间的关系，
σz(t)＝f(p(t)) (8-1)
σdev(t)＝f(p(t)) (8-2)
p(t)＝f(εvolum(t)) (8-3)
S13重复步骤S5-S12，应用平均值建立被动围压p(t)与轴向抗压强度σz(t)、应力偏量σdev(t)、体积应变εvolum(t)之间的关系，
Figure BDA0002642704020000041
Figure BDA0002642704020000042
Figure BDA0002642704020000043
S14通过数值方法对其进行参数回归，得到方便实际应用的数学表达式，形如，
σz＝k1p+c1 (10-1)
σdev＝k2p+c2 (10-2)
p＝k3εvolum+c3 (10-3)
式中，σz、σdev、εvolum、p分别为轴向抗压强度、偏应力、体积应变以及被动围压；参数k1,k2,k3，c1,c2,c3依赖于圆柱形混凝土类材料试件的材料组份；
根据上述公式可建立起变围压状态下轴向抗压强度、偏应力以及体积应变分别与被动围压的关系，从而能够精确测定变围压状态下混凝土类材料抗压强度。
上述高强度钢制圆环的高度H满足条件：h+2H*大于H，其中h为圆柱形混凝土类材料试件的高度；H*为高强度钢制圆柱体辅助加载端板的高度。
上述圆柱形混凝土类材料试件和高强度钢制圆柱体辅助加载端板的直径均为d，所述高强度钢制圆环的内径为D，且D略大于d，以方便在圆柱形混凝土类材料试件和高强度钢制圆柱体辅助加载端板的表面，以及高强度钢制圆环内表面均匀涂抹润滑油，减少接触面之间的摩擦。
本发明的有益技术效果是：
本发明将有限元模型分析与具体参数测定实验相关联，从而建立复杂应力状态下该类材料的本构方程，即抗压强度、偏应力、体积应变等与被动围压的关系，进而可进行变围压状态下混凝土类材料抗压强度等的精确、便捷测定，对混凝土类材料的应用研究等具有实用价值。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明：
图1为本发明实施例提供的变围压状态下混凝土类材料抗压强度精确测定的方法的流程图；
图2为本发明实施例中所涉及的试验装置部件组成图；其中：(1)、高强度钢制圆环；(2)、圆柱形混凝土类材料试件；(3)、高强度钢制圆柱体辅助加载端板(4)、润滑油；(5)、应变片；(6)、位移传感器；
图3为本发明实施例中高强度钢制圆环外表面应变片粘贴位置示意图；
图4为本发明实施例中有限元分析模型图(涂黑区域为输出轴向和环向应变的单元)；
图5为本发明实施例的试验部件组装图；其中：(1)为组装后整体的主视结构原理示意图，(2)为1-1剖面图，(3)为2-2剖面图；
图6为本发明实施例的试验装置整体结构示意图；
图7为本发明实施例的有限元分析以圆环中部为对称轴h范围内模型外表面不同位置处单元的轴向和环向应变与围压的关系图；
图8为本发明实施例的有限元分析以圆环中部为对称轴h/2范围内模型外表面不同位置处单元的轴向和环向应变与围压的关系图；
图9为本发明实施例的试件全高范围内施加压力作用下钢环应变分布云图；
图10为本发明实施例的实测混凝土材料轴向应力、围压应力与轴向应变之间的关系曲线；
图11为本发明实施例的实测混凝土材料围压应力与体积应变之间的关系曲线；
图12为本发明实施例的实测混凝土材料偏应力与围压应力之间的关系曲线。
图5-图6中：1、高强度钢制圆环；2、圆柱形混凝土类材料试件；3、高强度钢制圆柱体辅助加载端板；4、润滑油；5、应变片；6、位移传感器；7、信号线；8、试验机加载端板；9、动态采集仪；10、计算机终端。
具体实施方式
本发明提供一种变围压状态下混凝土类材料抗压强度精确测定的方法，该方法是一种基于数值模拟、试验测试、数据采集和处理的关于变围压状态下混凝土类材料抗压强度的精确测定方法。本发明方法联合数值模拟、试验测试、数据采集和处理，可实现变围压状态下混凝土类材料抗压强度的准确、便捷测定。
本发明方法实现需要用到一种建立圆柱形试件在竖向加载下位移、应变、抗压强度之间关系的装置，如图2-3,5-6所示，该装置包括：高强度钢制圆环1、圆柱形混凝土类材料试件2、高强度钢制圆柱体辅助加载端板3、润滑油4、应变片5和位移传感器6等。所述润滑油涂抹于圆柱形混凝土类材料试件和高强度钢制圆柱体辅助加载端板各表面、高强度钢制圆环内表面，所述辅助加载端板上、下包裹试件后置入钢制圆环内侧并共同布置于试验机加载端板8之间，所述应变片共设置10对，沿轴向和环向均匀布置于圆环两对称外表面的自上而下5个位置处，测得在加载过程中圆环的轴向应变和环向应变。所述位移传感器沿环向均匀布置于试验机上下加载端板之间，所述计算机终端控制试验机进行加载，并实时记录荷载传感器、应变片、位移传感器时间历程曲线，并通过计算机实时对其记录数据进行处理。
所述高强度钢制圆环的高度(H)要满足h+2H*大于H(h：圆柱形混凝土类材料试件的高度；H*：高强度钢制圆柱体辅助加载端板的高度)。
所述圆柱形混凝土类材料试件与高强度钢制圆柱体辅助加载端板的直径(d)要略小于高强度钢制圆环的内径(D)，以方便在各个接触面涂抹润滑油，减少接触面之间的摩擦，提高试验数据的准确性。
所述位移传感器沿环向布置于试验机上下端板之间，且都通过柔软的信号线7与计算机终端10连接。
本发明一种变围压状态下混凝土类材料抗压强度精确测定的方法，是一项基于数值模拟、试验测试、数据采集和处理的方法。一方面是通过有限元模型建立内压、加载范围与各位置处各向应变之间关系的测定方法，包括步骤：建立高强度钢制圆环的有限元模型，以圆环中部为对称轴，分别在h/2至h范围内每隔h/10范围施加均匀内压，输出与实验装置应变片相同位置处的单元轴向和环向应变，通过数值方法，分析输入内压幅值和高度与输出应变之间的关系，建立内压、加载范围与各位置处各向应变之间的函数表达式。
进一步地，通过关联实验装置所测试件厚度、应变数值、轴向强度与有限元分析中不同加载范围内应变与围压的关系，得到在t时刻试件所承受的被动围压数值、偏应力、体积应变以及抗压强度，确定试件抗压强度、偏应力和体积应变与被动围压之间的关系，多次重复以上过程，取平均值建立被动围压与轴向强度、偏应力和体积应变之间的关系；通过数值方法对其进行参数回归，得到方便实际应用的数学表达式，通过该数学表达式可根据实际获取的偏应力、体积应变、被动围压等任一数值计算得到变围压状态下混凝土类材料抗压强度。
如图1所示，一种变围压状态下混凝土类材料抗压强度精确测定的方法，具体包括以下步骤：
S1准备圆柱形混凝土类材料试件、高强度钢制圆环和两块高强度钢制圆柱体辅助加载端板，同时准备10对应变片，分别沿轴向和环向，在高强度钢制圆环外侧前、后两个对称部位的自上至下五个位置粘贴应变片，依次编号为A,B,C,D,E。
S2根据高强度钢制圆环的实际尺寸和材料性质，创建内压作用下的数值计算模型。
S3在有限元分析中，以高强度钢制圆环横向中心线为对称轴，分别在高度范围T∈[h/2,h]范围内每隔h/10范围施加均匀内压p，输出对应步骤S1中应变片位置处单元的应变
Figure BDA0002642704020000071
和
Figure BDA0002642704020000072
其中上标A,H分别代表轴向和环向。
在高度范围T∈[h/2,h]范围内每隔h/10范围施加均匀内压p，即可等效为实验过程中圆柱形混凝土类材料试件逐渐压缩，由高度h逐渐压缩至高度为h/2，压缩幅度设定为h/10。
S4通过数值方法，解析步骤S3输入内压幅值p和高度范围T与输出应变之间的关系，
Figure BDA0002642704020000073
通过回归分析，得到内压p、高度范围(加载范围)与各位置处各向应变之间的函数表达式，
Figure BDA0002642704020000074
S5在圆柱形混凝土类材料试件和高强度钢制圆柱体辅助加载端板的表面，以及高强度钢制圆环内表面均匀涂抹润滑油；将圆柱形混凝土类材料试件置入高强度钢制圆环内部，上、下两侧分别装入高强度钢制圆柱体辅助加载端板。
S6将步骤S5组合后的整体置于试验机的加载端板之间，在加载端板之间沿环向均匀布置位移传感器。
S7将应变片、位移传感器、试验机自带的荷载传感器经动态采集仪分别与计算机终端连接。
S8通过计算机终端控制试验机进行加载，并实时记录荷载传感器、应变片、位移传感器时间历程曲线F(t),
Figure BDA0002642704020000075
dis(t)。
S9计算程序实时对步骤S8记录数据进行处理：对于给定时刻t，根据荷载传感器信号计算试件轴向强度，
σz(t)＝F(t)/A(t) (3-1)
Figure BDA0002642704020000081
式中：σz(t)为圆柱形混凝土类材料试件轴向强度，A(t)为t时刻试件横截面面积，d为试件直径，
Figure BDA0002642704020000082
为在t时刻高强度钢制圆环C位置处应变片所测环向应变值。
通过位移传感器数据dis(t)，计算试件厚度，并基于此计算轴向应变，
T(t)＝h-dis(t) (4-1)
εaxial(t)＝dis(t)/h (4-2)
取
Figure BDA0002642704020000083
其中εaxial(t)，εhoop(t)，εradial(t)分别为试件在t时刻的轴向应变值、环向应变值和径向应变值。
S10通过关联T(t)、
Figure BDA0002642704020000084
与步骤S4得到的内压、加载范围幅值与应变数值的关系，得到该时刻试件承受的径向应力
Figure BDA0002642704020000085
理论上，下式应成立，
Figure BDA0002642704020000086
因试验误差的存在，由试验过程中不同位置应变片导出的径向应力数值并不相同，实际试验中，可取
Figure BDA0002642704020000087
的平均值作为该时刻试件所承受的径向应力数值，
Figure BDA0002642704020000088
S11由轴向应力σz(t)和径向应力σR(t)计算试件被动围压p(t)、偏应力σdev(t)和体积应变εvolum(t)，
Figure BDA0002642704020000089
σdev(t)＝|σz(t)-σR(t)| (7-2)
εvolum(t)＝(1+εaxial(t))(1+εradial(t))2-1 (7-3)
其中εaxial(t)，εradial(t)分别为试件在t时刻的轴向应变值和高强度钢制圆环在t时刻的径向应变值。
S12关联步骤S9与步骤S11中的公式，确定试件轴向抗压强度σz(t)、应力偏量σdev(t)与被动围压p(t)之间的关系；以及被动围压p(t)与体积应变εvolum(t)之间的关系，
σz(t)＝f(p(t)) (8-1)
σdev(t)＝f(p(t)) (8-2)
p(t)＝f(εvolum(t)) (8-3)
S13重复步骤S5-S12，应用平均值建立被动围压p(t)与轴向抗压强度σz(t)、应力偏量(偏应力)σdev(t)、体积应变εvolum(t)之间的关系，
Figure BDA0002642704020000091
Figure BDA0002642704020000092
Figure BDA0002642704020000093
S14通过数值方法对其进行参数回归，得到方便实际应用的数学表达式，形如，
σz＝k1p+c1 (10-1)
σdev＝k2p+c2 (10-2)
p＝k3εvolum+c3 (10-3)
式中，σz、σdev、εvolum、p分别为轴向抗压强度、偏应力、体积应变以及被动围压；参数k1,k2,k3，c1,c2,c3为常数，具体依赖于圆柱形混凝土类材料试件的材料组份。也就是说不同的圆柱形混凝土类材料试件，所对应的参数k1,k2,k3，c1,c2,c3不同，但上述参数都可通过以上方法步骤确定出来。
根据上述公式可建立起变围压状态下轴向抗压强度、偏应力以及体积应变分别与被动围压的关系，从而能够精确测定变围压状态下混凝土类材料抗压强度。即通过该数学表达式可根据实际获取的偏应力、体积应变、被动围压等任一数值计算得到变围压状态下混凝土类材料的抗压强度。
上述实施方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述实施方式，本领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种变围压状态下混凝土类材料抗压强度精确测定的方法，其特征在于，采用能够建立圆柱形混凝土类材料试件在竖向加载下位移、应变、抗压强度之间关系的装置，该装置包括高强度钢制圆环、圆柱形混凝土类材料试件、高强度钢制圆柱体辅助加载端板、应变片、位移传感器和试验机等，在高强度钢制圆环中放置圆柱形混凝土类材料试件，将高强度钢制圆柱体辅助加载端板紧靠在圆柱形混凝土类材料试件的两端，然后整体布置于试验机加载端板之间；
所述应变片设置多个，且沿轴向和环向均匀布置于高强度钢制圆环上，所述位移传感器沿环向均匀布置于试验机加载端板处，试验机上配置有荷载传感器和计算机终端，所述应变片和位移传感器均与计算机终端连接；
该方法包括以下步骤：
S1准备10对应变片，分别沿轴向和环向，在高强度钢制圆环外侧前、后两个对称部位的自上至下五个位置粘贴应变片，依次编号为A,B,C,D,E；
S2根据高强度钢制圆环的实际尺寸和材料性质，创建内压作用下的数值计算模型；
S3在有限元分析中，以高强度钢制圆环横向中心线为对称轴，分别在高度范围T∈[h/2,h]范围内每隔h/10范围施加均匀内压p，输出对应步骤S1中应变片位置处单元的应变
Figure FDA0002642704010000011
和
Figure FDA0002642704010000012
其中上标A,H分别代表轴向和环向；
S4通过数值方法，解析步骤S3输入内压幅值p和高度范围T与输出应变之间的关系，
Figure FDA0002642704010000013
通过回归分析，得到内压p、高度范围与各位置处各向应变之间的函数表达式，
Figure FDA0002642704010000014
S5在圆柱形混凝土类材料试件和高强度钢制圆柱体辅助加载端板的表面，以及高强度钢制圆环内表面均匀涂抹润滑油；将圆柱形混凝土类材料试件置入高强度钢制圆环内部，上、下两侧分别装入高强度钢制圆柱体辅助加载端板；
S6将步骤S5组合后的整体置于试验机的加载端板之间，在加载端板之间沿环向均匀布置位移传感器；
S7将应变片、位移传感器、试验机自带的荷载传感器分别与计算机终端连接；
S8通过计算机终端控制试验机进行加载，并实时记录荷载传感器、应变片、位移传感器时间历程曲线F(t),
Figure FDA0002642704010000015
dis(t)；
S9实时对步骤S8记录数据进行处理：对于给定时刻t，根据荷载传感器信号计算试件轴向强度，
σz(t)＝F(t)/A(t) (3-1)
Figure FDA0002642704010000021
式中：σz(t)为圆柱形混凝土类材料试件轴向强度，A(t)为t时刻试件横截面面积，d为试件直径,
Figure FDA0002642704010000022
为在t时刻高强度钢制圆环C位置处应变片所测环向应变值；
通过位移传感器数据dis(t)，计算试件厚度，并基于此计算轴向应变，
T(t)＝h-dis(t) (4-1)
εaxial(t)＝dis(t)/h (4-2)
取
Figure FDA0002642704010000023
其中εaxial(t)，εhoop(t)，εradial(t)分别为试件在t时刻的轴向应变值、环向应变值和径向应变值；
S10通过关联T(t)、
Figure FDA0002642704010000024
与步骤S4得到的内压、加载范围幅值与应变数值的关系，得到该时刻试件承受的径向应力
Figure FDA0002642704010000025
理论上，下式应成立，
Figure FDA0002642704010000026
因试验误差的存在，由试验过程中不同位置应变片导出的径向应力数值并不相同，实际试验中，可取
Figure FDA0002642704010000027
的平均值作为该时刻试件所承受的径向应力数值，
Figure FDA0002642704010000028
S11由轴向应力σz(t)和径向应力σR(t)计算试件被动围压p(t)、偏应力σdev(t)和体积应变εvolum(t)，
Figure FDA0002642704010000031
σdev(t)＝|σz(t)-σR(t)| (7-2)
εvolum(t)＝(1+εaxial(t))(1+εradial(t))2-1 (7-3)
其中εaxial(t)，εradial(t)分别为试件在t时刻的轴向应变值和高强度钢制圆环在t时刻的径向应变值；
S12关联步骤S9与步骤S11中的公式，确定试件轴向抗压强度σz(t)、应力偏量σdev(t)与被动围压p(t)之间的关系；以及被动围压p(t)与体积应变εvolum(t)之间的关系，
σz(t)＝f(p(t)) (8-1)
σdev(t)＝f(p(t)) (8-2)
p(t)＝f(εvolum(t)) (8-3)
S13重复步骤S5-S12，应用平均值建立被动围压p(t)与轴向抗压强度σz(t)、应力偏量σdev(t)、体积应变εvolum(t)之间的关系，
Figure FDA0002642704010000032
Figure FDA0002642704010000033
Figure FDA0002642704010000034
S14通过数值方法对其进行参数回归，得到方便实际应用的数学表达式，形如，
σz＝k1p+c1 (10-1)
σdev＝k2p+c2 (10-2)
p＝k3εvolum+c3 (10-3)
式中，σz、σdev、εvolum、p分别为轴向抗压强度、偏应力、体积应变以及被动围压；参数k1,k2,k3，c1,c2,c3依赖于圆柱形混凝土类材料试件的材料组份；
根据上述公式可建立起变围压状态下轴向抗压强度、偏应力以及体积应变分别与被动围压的关系，从而能够精确测定变围压状态下混凝土类材料抗压强度。
2.根据权利要求1所述的一种变围压状态下混凝土类材料抗压强度精确测定的方法，其特征在于，所述高强度钢制圆环的高度H满足条件：h+2H*大于H，其中h为圆柱形混凝土类材料试件的高度；H*为高强度钢制圆柱体辅助加载端板的高度。
3.根据权利要求1所述的一种变围压状态下混凝土类材料抗压强度精确测定的方法，其特征在于：所述圆柱形混凝土类材料试件和高强度钢制圆柱体辅助加载端板的直径均为d，所述高强度钢制圆环的内径为D，且D略大于d，以方便在圆柱形混凝土类材料试件和高强度钢制圆柱体辅助加载端板的表面，以及高强度钢制圆环内表面均匀涂抹润滑油，减少接触面之间的摩擦。
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