[發明專利]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

• 申請號: 201911012109.6
• 申請日: 2019-10-23
• 公開（公告）號: CN111143914B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 瞿發憲;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

本發明公開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，包括以下步驟：獲取并確定剪力鍵的設計參數及各設計參數值；根據步驟(1)所獲取的設計參數值建立剪力鍵的最大承載能力計算函數V_d(α,η_s)；根據步驟(1)所得設計參數值建立梁體與剪力鍵夾角影響函數η_θ(θ,α,i)；根據步驟(1)、步驟(2)和步驟(3)所得參數值建立剪力鍵的最大承載能力值V_peak；根據步驟4所得參數值計算，可確定剪力鍵的力學模型。本發明為混凝土剪力鍵的加固或結構抗震加固的方法選擇提供了依據；實現了橋梁工程的交竣工驗收、運營期檢測評估中，剪力鍵的施工質量評價從描述性評價到定量評價的飛躍。

技術領域

本發明涉及一種，具體的是考慮施工偏差的橋梁混凝土剪力鍵力學模型估計方法，主要是用于混凝土剪力鍵的檢測評估、設計、結構整體分析模型中，屬于橋梁抗震設計評估、檢測、分析評估技術領域。

背景技術

通常來說，混凝土剪力鍵是一種橋梁結構廣泛使用的結構抗震構件，通常設計為截面邊長25～60cm、高度30cm～60cm的柱形混凝土配筋塊，設置預期為讓其在地震過程中起到“保險絲”的作用，防止地震過程中梁體掉落或限制梁體產生較大位移，進而減小震后橋梁的修復難度，實現“生命線”的快速搶通。

如上所述，混凝土剪力鍵通常設計為截面邊長25～60cm、高度30cm～60cm 的柱形混凝土配筋塊，因其為抗震措施，實際施工中未引起足夠重視，導致施工過程中與設計存在較大偏差，這些偏差主要包括：梁體與剪力鍵接觸點高度偏差、梁體與剪力鍵的夾角偏差(設計時通常為0°)、橡膠墊塊缺失等。同時混凝土剪力鍵尺寸量級相較于梁體或墩臺偏小，這些施工偏差不容忽視。

在目前的橋梁交、竣工檢測、運營期定期檢測均對上述偏差有描述，然而這些描述并不能進一步定量反映施工偏差對剪力鍵力學模型的影響。經試驗研究及理論分析發現，剪力鍵的力學模型與施工偏差有著密切關系，施工偏差對剪力鍵的力學模型影響不能忽視。

對于上述規定的、在云南在役橋梁中廣泛運用的混凝土剪力鍵，國內研究基本屬于空白，甚至設計亦為經驗做法，其抗震性能如何亦不清晰；國外加州大學圣地亞哥分校結構工程系Sami Megally等對加州地區橋梁的混凝土剪力鍵進行了試驗研究(可參考文獻：Sami Megally,Perdo F.Silva,Frieder Seible. Seismic response of sacrificialshear keys in bridge abutments[R]. Department of Structural Engineering,University of California,San Diego,2002)，然而考察其所研究的剪力鍵配筋形式及截面形式與國內的有較大差異，其所提出的力學模型并不能直接運用于國內情形，且更為關鍵之處在于，其所提出的力學模型不能考慮上述施工偏差對剪力鍵的力學模型影響。

因此，提出一種實用性較強、可考慮實際施工偏差影響的橋梁混凝土剪力鍵力學模型快速估計方法是解決上述技術問題的關鍵所在。

發明內容

針對上述背景技術中存在的諸多缺陷與不足，本發明對此進行了改進和創新，目的在于提供一種能夠快速的、對存在不同施工偏差的混凝土剪力鍵力學模型進行估計的方法，此方法所確定的力學模型可用于混凝土剪力鍵的檢測評估、設計、結構整體分析模型中。

為解決上述問題并達到上述的發明目的，本發明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是通過采用下列的設計結構以及采用下列的技術方案來實現的：

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，包括以下步驟：

(1)獲取并確定剪力鍵的參數及參數值；

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