[發(fā)明專利]考慮施工偏差的橋梁混凝土剪力鍵力學模型快速估計方法

有效

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• 申請日: 2019-10-23
• 公開（公告）號: CN111143914B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設計）人: 瞿發(fā)憲;宋澤岡;胡盛華;單德山;鄧旭東;劉艷莉;符德省;殷繼華;張春雨;李均進;袁博;李友河;李波;紀云濤
• 申請（專利權）人: 云南省公路科學技術研究院;西南交通大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 歐陽橋

1.考慮施工偏差的橋梁混凝土剪力鍵力學模型快速估計方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)獲取并確定剪力鍵的參數(shù)及參數(shù)值；

(2)根據(jù)步驟(1)所獲取的參數(shù)值建立剪力鍵的最大承載能力計算函數(shù)V_d(α,η_s)；

(3)根據(jù)步驟(1)所得設計參數(shù)值建立梁體與剪力鍵夾角影響函數(shù)η_θ(θ,α,i)；

(4)根據(jù)步驟(1)、步驟(2)和步驟(3)所得參數(shù)值建立剪力鍵的最大承載能力值V_peak；

(5)根據(jù)步驟4所得參數(shù)計算值，帶入所規(guī)定的力學模型圖式，即可確定該剪力鍵力學模型；其中，

所述步驟(1)中，確定參數(shù)包括剪力鍵寬度b、作用高度h、剪力鍵厚度d，及α＝h/d、梁體與剪力鍵夾角θ、緩沖材料參數(shù)i、混凝土抗拉強度設計值f_td、單側豎筋面積A_s、豎筋保護層厚度c、同一截面內各肢箍筋面積之和A_sv、箍筋間距s、箍筋強度設計值f_sv；所述i等于1表示有緩沖材料，所述i等于0表示沒有緩沖材料；

所述步驟(2)中，獲取的設計參數(shù)值建立剪力鍵的最大承載能力計算函數(shù)V_d(α,η_s)包括：

①建立計算模型：

式中ρ為豎筋單側配筋率，

②確定鋼筋發(fā)揮系數(shù)η_s：

③f_sve＝η_sf_sv；其中，f_sv為箍筋抗拉強設計度值，f_sve分別為考慮鋼筋作用發(fā)揮系數(shù)后箍筋采用的強度值；

④上述①～③確定后，可帶入如下公式計算V_d：

所述步驟(3)中，梁體與剪力鍵夾角影響函數(shù)η_θ(θ,α,i)還包括：

①若α≤0.3時，η_θ＝1.1

②若0.3＜α時，當θ0°、i＝1時，η_θ＝1.0；當θ＝0°、i＝1時，η_θ＝1.1；當θ＝3°、i＝1時，η_θ＝1.0；當θ≥6°、i＝1時，η_θ＝0.9；

當θ0°、i＝0時，η_θ＝0.7；當θ＝0°、i＝0時，η_θ＝1.0；當θ＝3°、i＝0時，η_θ＝0.95；當θ≥6°、i＝0時，η_θ＝0.85；

所述步驟(4)中，剪力鍵的最大承載能力值V_peak計算公式為：

V_peak＝V_d(α,η_s)·η_θ(θ,α,i) (式4)；

式中：

V_peak為剪力鍵最大承載能力；

V_d(α,η_s)為最大承載能力計算函數(shù)；

η_θ(θ,α)為實際施工中梁體與剪力鍵夾角影響函數(shù)；

依據(jù)式4求出分別為相較于設計，實際剪力鍵最大承載力折減系數(shù)和實際剪力鍵的耗能折減系數(shù)；

所述步驟(5)中，剪力鍵規(guī)定的力學模型為：

①在往復荷載作用下，剪力鍵變形D始終未超越δ_i：

②在往復荷載作用下，剪力鍵變形D超越δ_i時：

式中：

i＝1時，δ_i＝2mm,否則δ_i＝0.1mm；

D_max取60mm；

k為剪力鍵加、卸載剛度；

所述步驟(5)中，還包括確定恢復系數(shù)e值，

其中，e為接觸前梁體與剪力鍵相對速度與接觸后相對速度的比值，度量了剪力鍵的耗能能力；V₀為按拉壓桿模型、α＝0.2、有橡膠墊塊、θ＝0時的計算值。