预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量的建模与计算方法，本发明专利技术涉及无粘结筋极限应力增量的建模与计算方法。本发明专利技术的目的是为了解决现有无粘结预应力混凝土梁板未考虑主要结构类型、破坏标志、关键参数、无粘结筋布置形式、加载方式以及跨数的问题，影响预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量的准确性。具体是按照以下步骤进行的：步骤一、简支预应力混凝土梁板；步骤二、建模；步骤三、计算△σp1。步骤一、基于破坏模式I的连续预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力；步骤二、建模；步骤三、计算△σp2；步骤一、基于破坏模式II的连续预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力；步骤二、建模；步骤三、计算△σp3。本发明专利技术应用于无粘结筋极限应力领域。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，本专利技术涉及无粘结筋极限应力增量的建模与计算方法。本专利技术的目的是为了解决现有无粘结预应力混凝土梁板未考虑主要结构类型、破坏标志、关键参数、无粘结筋布置形式、加载方式以及跨数的问题，影响预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量的准确性。具体是按照以下步骤进行的：步骤一、简支预应力混凝土梁板；步骤二、建模；步骤三、计算△σp1。步骤一、基于破坏模式I的连续预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力；步骤二、建模；步骤三、计算△σp2；步骤一、基于破坏模式II的连续预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力；步骤二、建模；步骤三、计算△σp3。本专利技术应用于无粘结筋极限应力领域。【专利说明】预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力増量的建模与计算 方法
本专利技术涉及无粘结筋极限应力增量的建模与计算方法。
技术介绍
无粘结筋极限应力是指预应力混凝土梁板达到正截面承载能力极限状态时无粘 结筋的应力，无粘结筋极限应力与有效预应力之差为无粘结预应力筋极限应力增量。由于 无粘结筋可相对于其周围的混凝土滑动，截面分析时假定平截面不再适用，因此，合理计算 无粘结预应力筋极限应力增量，是准确计算无粘结预应力混凝土结构构件正截面承载力和 极限荷载的基础。 对国内完成的近百个无粘结预应力试验梁试验结果分析表明，仅以综合配筋指标 β。作为考察预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量Λσpu的关键参数，在β。相同的 条件下，没有考虑无粘结预应力混凝土梁板的主要结构类型、无粘结预应力筋混凝土梁板 的破坏标志、关键参数、无粘结筋布置形式、加载方式和跨数的问题，而影响预应力混凝土 梁板中无粘结筋极限应力增量的准确性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有无粘结预应力混凝土梁板未考虑主要结构类型、破 坏标志、关键参数、无粘结筋布置形式、加载方式以及跨数的问题，影响预应力混凝土梁板 中无粘结筋极限应力增量的准确性，而提出了预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量 的建模与计算方法。 上述的专利技术目的是通过以下技术方案实现的： ，其特征在于预应 力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量的建模与计算方法具体是按照以下步骤实现的： 步骤一、当跨中控制截面混凝土压区边缘应变达到极限压应变时，简支预应力混 凝土梁板承载能力达到极限状态； 步骤二、对简支预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量ΛσP1建模：当跨中 控制截面出现塑性铰后，引入梁板的整体变形协调条件； 步骤三、简支预应力混凝土梁板与不同加载形式相对应，简支预应力混凝土梁板 是以非预应力筋配筋指标es和预应力筋配筋指标β5为自变量、以简支预应力混凝土梁板 中无粘结筋极限应力增量ΛσP1为因变量的拟合曲面，计算简支预应力混凝土梁板中无粘 结筋极限应力增量Λσpl。 ，其特征在于预应 力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量的建模与计算方法具体是按照以下步骤实现的： 步骤一、以继支座控制截面出现塑性铰后，跨中控制截面再出现塑性铰作为预应 力混凝土梁板失效的标志为基于破坏模式I的连续预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应 力； 步骤二、基于破坏模式I的连续预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量建模 时： 中支座受拉非预应力筋屈服前，外荷载下弯矩按连续梁计算，按照同号弯矩区段 等刚度的原则应用图乘法计算外荷载作用下结构的变形； 当中支座受拉非预应力筋屈服后，新增荷载下的内力按简支梁计算，但考虑无粘 结筋过程应力增量对中支座控制截面正截面抗弯承载力的影响，按照同号弯矩区段等刚度 的原则应用图乘法计算外荷载作用下的变形；新增荷载下的内力是指支座屈服后，继续增 大外荷载，及其产生的内力计算。 步骤三、基于破坏模式I的连续预应力混凝土梁板与不同加载形式相对应、基于 破坏模式I的连续预应力混凝土梁板是以非预应力筋配筋指标βs和预应力筋配筋指标βp 为自变量、以无粘结筋极限应力增量Λσp为因变量的拟合曲面，以及考虑非预应力筋配筋 指标、预应力筋配筋指标和跨高比三个关键参数影响，计算基于破坏模式I的连续预应力 混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量Λσρ2; ，其特征在于预应 力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量的建模与计算方法具体是按照以下步骤实现的： 步骤一、以出现变形增大而外荷载减小的瞬时作为基于破坏模式II的连续预应 力混凝土梁板中无粘结筋极限应力； 步骤二、基于破坏模式II的连续预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量建 模时：当跨中控制截面的非预应力筋屈服后，跨中形成塑性铰，使得跨中弯矩区段截面等刚 度法失效； 此时，采用分段计算，以零弯矩所在截面到开裂弯矩所在截面为一个区段，从开裂 弯矩所在截面到屈服弯矩所在截面为一个区段，从屈服弯矩所在截面到极限弯矩所在截面 为一个区段，据此将预应力混凝土连续梁板，分为若干区段； 将每一区段沿长度分割成若干微段，求得微段上的预应力筋水平位置处的混凝土 应变，最后沿梁长对各段内预应力筋水平位置处的混凝土应变求和； 步骤三、所述基于破坏模式II的连续预应力混凝土梁板与不同加载形式相对应， 基于破坏模式II的连续预应力混凝土梁板是以非预应力筋配筋指标ejp预应力筋配筋 指标自变量，以无粘结筋极限应力增量Λσp为因变量的拟合曲面，以及考虑非预应 力筋配筋指标、预应力筋配筋指标和跨高比三个关键参数影响，计算基于破坏模式II的连 续预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量Λσp3。 专利技术效果 采用本专利技术的，考 虑了无粘结预应力混凝土梁板的主要结构类型，将其分为无粘结预应力混凝土简支梁板和 无粘结预应力混凝土连续梁板两种主要结构类型；考虑了无粘结预应力筋混凝土梁板的破 坏标志，将无粘结预应力筋混凝土连续梁板分为破坏模式I和破坏模式II;考虑了加载方 式，将其分为跨中单点加载、三分点加载和均布加载三种典型的加载方式；考虑了关键参 数，将其分为非预应力筋配筋指标、预应力筋配筋指标和跨高比；考虑了无粘结筋布置形式 以及跨数；按本专利技术的获 得的预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量与试验结果吻合较好，具有概念清晰、参 数全面、简捷方便、易于推广等特点，为准确计算无粘结预应力混凝土结构构件正截面承载 力和极限荷载提供了支撑，使预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量的准确性提高了 50%〇 【专利附图】【附图说明】 图I(a)是三分点加载条件下简支梁板中非预应力筋配筋指标βs、预应力筋配筋 指标βρ与无粘结筋极限应力增量Λσ51的拟合曲面图； 图1(b)是跨中单点集中加载条件下简支梁板中非预应力筋配筋指标、预应力 筋配筋指标βρ与无粘结筋极限应力增量Λσ51的拟合曲面图； 图I(C)是均布加载条件下简支梁板中非预应力筋配筋指标βs、预应力筋配筋指 标βρ与无粘结筋极限应力增量Λ〇P1的拟合曲面图； 图2(a)是跨中单点集中加载条件下基于破坏模式I的连续梁板中非预应力筋配 筋指标es、预应力筋配筋指标βρ与无粘结筋极限应力增量Λσp21的拟合曲面图；+βp、 *βρ、Λβρ为选取的参数点不同选用不同的符号； 图2(b)是三分点加载条件下基于破坏模式I的连续梁板中非预应力筋配筋指标 es、预应力本文档来自技高网...
【技术保护点】
预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量的建模与计算方法，其特征在于预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量的建模与计算方法具体是按照以下步骤实现的：步骤一、当跨中控制截面混凝土压区边缘应变达到极限压应变时，简支预应力混凝土梁板承载能力达到极限状态；步骤二、对简支预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量△σp1建模：当跨中控制截面出现塑性铰后，引入梁板的整体变形协调条件；步骤三、简支预应力混凝土梁板与不同加载形式相对应，简支预应力混凝土梁板是以非预应力筋配筋指标βs和预应力筋配筋指标βp为自变量、以简支预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量△σp1为因变量的拟合曲面，计算简支预应力混凝土梁板中无粘结筋极限应力增量△σp1。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王英，王晓东，郑文忠，周威，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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