[發明專利]一種巖溶地區連續配筋混凝土板跨越方法

有效

• 申請號: 201811459233.2
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109518555B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 線晨;張震
• 申請（專利權）人: 陜西國防工業職業技術學院
• 主分類號: E01C5/08
• 分類號: E01C5/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

一種巖溶地區連續配筋混凝土板跨越方法，包括基于塑性鉸線理論計算配筋率，以及根據對配筋率的影響，基于塑性鉸線理論優化連續配筋混凝土板布置位置；計算配筋率的步驟包括：在不同長寬比的條件下，分別求取塑性應變增量分布圖并抽象出相應破壞形式；在不同支撐條件下，分別求取塑性應變增量分布圖并抽象出相應破壞形式；根據支撐條件和破壞形式，采取塑性鉸線理論計算極限彎矩和配筋率；優化連續配筋混凝土板布置位置的步驟包括：根據溶洞尺寸和上覆土層性質估計塌陷坑大小；根據塌陷坑規模和荷載大小，計算連續配筋混凝土板布置位置對配筋率的影響，并選擇使配筋率最小的位置作為連續配筋混凝土板的最佳布置位置，該方法能快速計算出配筋需求。

技術領域

本發明屬于巖溶地區路基修筑領域，具體涉及一種巖溶地區連續配筋混凝土板跨越方法。

背景技術

巖溶區的地基塌陷通常是局部性的，且規模不大，其平面形態多為圓形，少量橢圓形。例如，在桂林市發生的巖溶塌陷中，圓形及橢圓形的塌陷占總塌陷的85％，直徑一般為1m～5m，小于3m的占75％。對于規模不大的塌陷，采用連續配筋混凝土板路面結構是一種經濟、有效的處理方法，但是現行的鋼筋混凝土結構設計方法以驗算為主，需要根據經驗擬定配筋率，當經過核算不滿足截面抗彎和抗剪要求時，通常憑借經驗增加配筋再進行復核。

上述方法雖在巖溶地區連續配筋混凝土板配筋率的計算中發揮了重要作用，但是在實際應用中發現，上述現有的方法還存在以下幾方面的不足：

(1)計算過程繁雜易出錯，且不易校核；

(2)往往要經多次試算才能獲得滿意的結果，效率較為低下；

(3)一次僅能針對一處下伏溶洞進行計算，地質條件改變時需要重新計算。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術中的問題，提供一種巖溶地區連續配筋混凝土板跨越方法，能夠快速計算出配筋需求，適用于不同巖溶地區的地基塌陷，節省工程造價。

為了實現上述目的，本發明巖溶地區連續配筋混凝土板跨越方法包括基于塑性鉸線理論計算配筋率，以及根據對配筋率的影響，基于塑性鉸線理論優化連續配筋混凝土板布置位置；

一、基于塑性鉸線理論計算配筋率的步驟包括：

步驟1.1、在不同長寬比的條件下，分別求取塑性應變增量分布圖并抽象出相應破壞形式；

步驟1.2、在不同支撐條件下，分別求取塑性應變增量分布圖并抽象出相應破壞形式；

步驟1.3、根據支撐條件和破壞形式，采取塑性鉸線理論計算極限彎矩和配筋率；

二、基于塑性鉸線理論優化連續配筋混凝土板布置位置的步驟包括：

步驟2.1、根據溶洞尺寸和上覆土層性質估計塌陷坑大小；

步驟2.2、根據塌陷坑規模和荷載大小，計算連續配筋混凝土板布置位置對配筋率的影響，并選擇使配筋率最小的位置作為連續配筋混凝土板的最佳布置位置。

所述的步驟1.3中采取塑性鉸線理論計算極限彎矩的具體步驟如下：

設板上作用有均布荷載q，在板的微單元面積d_xd_y上引起的虛位移為δ，則總的外功為：

W＝∫∫qδd_xd_y＝q∫∫δd_xd_y＝qΩ

式中，Ω為板下垂位置與原平面之間的體積；

板中點的虛位移δ為1，計算得到Ω＝(3λ-η)l_y²/6，則：