[發明專利]一種三明治墻板初始剛度的計算方法

在審

• 申請號: 202010009773.1
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111173188A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 趙春風;葉昕;曾超;周磊
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: E04C2/288
• 分類號: E04C2/288;E04B2/00;G01B21/02;G01N3/14
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務所(普通合伙) 34125
• 代理人: 郭華俊

本發明屬于裝配式混凝土結構領域，具體涉及一種三明治墻板初始剛度的計算方法，所述三明治墻板包括外葉板、內葉板以及設置在外葉板、內葉板之間的夾芯層，所述外葉板、內葉板均由裝載有鋼筋的混凝土制成，包括如下步驟：S1、將外葉板、內葉板中的鋼筋換算成等效的混凝土；S2、獲得外頁板的受壓區高度x_外、內頁板的受壓區高度x_內；S3、獲得外葉板的等效慣性矩I_外、內葉板的等效慣性矩I_內；S4、通過如下公式獲得三明治墻板的初始剛度，初始剛度＝E_cI_外+E_cI_內。本發明的有益效果是：本發明提出了一種三明治墻板抗彎剛度的計算方法，通過理論計算得到了三明治墻板的初始剛度，為裝配式結構的后續計算提供了理論的依據。

技術領域

本發明屬于裝配式混凝土結構領域，具體涉及一種三明治墻板初始剛度的計算方法。

背景技術

裝配式混凝土結構采用標準化設計、工廠化制造、裝配化施工、信息化管理等手段，以預制構件為主要受力構件經現場裝配而成的混凝土結構。近年來，國家大力推廣發展裝配式混凝土建筑，裝配式混凝土結構得到長足發展。然而預制構件的力學性能和構件連接仍然是裝配式建筑安全發展的關鍵。

抗彎剛度是材料、構件或結構在外力作用下抵抗變形的能力，抗彎剛度計算，是對材料制成的構件進行變形(即撓度)控制的依據。三明治墻板是裝配式混凝土結構的常用圍護結構，不僅要保證保溫隔熱性能合格，還要保證其在水平地震作用及風荷載作用引起的平面外抗彎性能合格。能否準確獲得三明治墻板的初始抗彎剛度決定著后續結構計算是否可以獲取符合實際的結果。

目前國內裝配式混凝土結構的發展勢頭良好，國家也出臺了相關的扶持政策，全國各地都在大力發展裝配式混凝土結構。但是裝配式混凝土結構的基礎研究仍有不足，特別是三明治墻板由于在我國應用時間不長，十分缺乏相關的理論基礎研究，絕大多數結構性能只能依靠力學試驗獲得，而力學試驗不僅試驗周期長，還需要消耗大量的人力物力，且試驗結果僅能用于與試驗試件尺寸參數相同或相近的構件，并不具有普遍性。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種三明治墻板初始剛度的計算方法，為三明治墻板的抗彎性能計算提供了新方法，解決了三明治墻板復合抗彎剛度無理論計算的不足，并為裝配式結構后續力學計算提供了準確的數據。

本發明提供了如下的技術方案：

一種三明治墻板初始剛度的計算方法，所述三明治墻板包括外葉板、內葉板以及設置在外葉板、內葉板之間的夾芯層，所述外葉板、內葉板均由裝載有鋼筋的混凝土制成，

包括如下步驟：

S1、將外葉板、內葉板中的鋼筋換算成等效的混凝土；

S2、獲得外葉板的受壓區高度x_外、內葉板的受壓區高度x_內；

S3、獲得外葉板的等效慣性矩I_外、內葉板的等效慣性矩I_內；

S4、通過如下公式獲得三明治墻板的初始剛度，

初始剛度＝E_cI_外+E_cI_內

其中，E_c為混凝土的彈性模量。

優選的，所述S1中，通過如下公式將外葉板、內葉板中的鋼筋換算成等效的混凝土，

外葉板受壓區鋼筋換算公式：

A'_外＝nA'_s外