[發明專利]梁橋的主梁實際彎矩推算方法及梁橋承載能力評定方法

有效

• 申請號: 201310148696.8
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN103246766A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 梁鵬
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 史玫

技術領域

本發明涉及一種基于裂縫高度的混凝土梁橋的主梁彎矩推算方法及混凝土梁橋承載能力評定方法。

背景技術

采用《公路橋梁承載能力檢測評定規程》中的規范體系法對混凝土梁橋承載能力進行評定時，對每一個評定對象都要進行結構檢算，甚至需要進行荷載試驗，過程比較繁雜，技術要求高。

規范體系法主要包括橋梁技術狀況調查和荷載試驗，通過橋梁技術狀況調查得到檢算系數Z₁，帶入《公路橋梁承載能力檢測評定規程》中公式（7.3.1）中計算，根據計算的結果判斷是否需要進行荷載試驗：

當γ₀S≤R(f_d,ξ_cα_dc,ξ_sα_ds)Z₁(1-ξ_e)時，被評定梁橋無需進行荷載試驗；

當γ₀S＞R(f_d,ξ_cα_dc,ξ_sα_ds)Z₁(1-ξ_e)時，被評定梁橋需進行荷載試驗，通過荷載試驗得到檢算系數Z₂，將該檢算系數Z₂作為公式（7.3.1）中檢算系數Z₁的取值對梁橋的承載能力進行評定。

γ₀S≤R(f_d,ξ_cα_dc,ξ_sα_ds)Z₁(1-ξ_e)（7.3.1）

公式（7.3.1）中：γ₀：結構的重要性系數；S：荷載效應函數；R(·)：抗力效應函數；f_d：材料強度設計值；a_dc：構件混凝土幾何參數值；a_ds：構件鋼筋幾何參數值；Z₁：承載能力檢算系數；ξ_e：承載能力惡化系數；ξ_c：配筋混凝土結構的截面折減系數；ξ_s：鋼筋的截面折減系數。

通過橋梁技術狀況調查得到檢算系數Z₁存在比較大的人為主觀性，沒有考慮結構的受力情況，對于判別橋梁是否需要進行荷載試驗的情況存在比較大的人為主觀性。尤其是當出現誤判的情況下，導致對整座橋梁承載能力的評定出現錯誤。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種基于裂縫高度的梁橋的主梁實際彎矩推算方法，以快速而準確地求取混凝土梁橋的主梁橫截面彎矩。

為此，本發明提供的梁橋的主梁實際彎矩推算方法，該方法是對混凝土梁橋的主梁橫截面彎矩進行計算，特征是以該橫截面區域的平均實測裂縫高度為依據，從該橫截面的彎矩-裂縫高度圖中讀取該橫截面的彎矩；所述該橫截面區域為：順橋向，該橫截面前后0.5m的區域；所述該橫截面的彎矩-裂縫高度圖按下述方法作取：

設所述該橫截面為A截面：

步驟1，根據橋梁設計參數建立橋梁的A截面分析模型，并進行截面非線性全過程分析，得到各級荷載下的A截面的彎矩、曲率和形心應變；

步驟2，分別求取每級荷載下A截面中的裂縫高度，其中一級荷載下A截面中的裂縫高度為y′_cr，且：

y'_cr＝(ε_c-γf_tk/E_c)/φ+y_c??（式1）

（式1）中：ε_c為該級荷載下A截面的形心應變；γ為受拉區混凝土塑性影響系數；f_tk為橋梁所用混凝土軸心抗拉標準值；E_c為橋梁所用混凝土彈性模量；φ為級荷載下A截面的曲率；y_c為開裂前A截面的形心軸距離梁底面的垂直距離；

之后，得到每級荷載下的A截面中的裂縫高度；

從而，結合步驟1中的相應荷載下的A截面的彎矩可得到每級荷載下A截面的彎矩-裂縫高度；

步驟3，以各級荷載下的彎矩-裂縫高度作圖，得到該橫截面的彎矩-裂縫高度圖。