[發明專利]一種優化混凝土閘墩施工期拉應力的方法有效

申請號：	202011344179.4	申請日：	2020-11-26
公開（公告）號：	CN112597566B	公開（公告）日：	2022-11-15
發明（設計）人：	強晟;于宙;陳堅;王麗;郭瑞;霍中遷;徐鵬飛;王星梅;洪偉	申請（專利權）人：	河海大學;淮安市水利勘測設計研究院有限公司
主分類號：	G06F30/13	分類號：	G06F30/13;G06F30/23
代理公司：	南京經緯專利商標代理有限公司 32200	代理人：	田凌濤
地址：	210000 江蘇***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種優化混凝土施工期應力方法
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【說明書】：

本發明公開了一種優化混凝土閘墩施工期拉應力的方法，方法包括：根據目標混凝土閘墩內部在施工期內的最高溫度，以及目標混凝土閘墩的長度、寬度、混凝土強度等級、施加在目標閘墩中預應力所對應的張拉載荷，獲取目標混凝土閘墩在施工期的拉應力，將其與用于澆筑目標混凝土閘墩的混凝土的抗拉強度進行比對，若超過該抗拉強度，對目標混凝土閘墩的相關參數進行調試，從而對目標混凝土閘墩施工期拉應力進行優化；本發明提供的方法，操作簡單，用于對混凝土閘墩施工期拉應力進行優化，以防止閘墩在底板的約束作用下出現裂縫。

技術領域

本發明涉及建筑技術領域，具體涉及一種優化混凝土閘墩施工期拉應力的方法。

背景技術

作為典型的倒T字型混凝土結構，水閘閘墩開裂現象時有發生，嚴重影響了結構的安全性與穩定性。閘墩裂縫是墩體結構尺寸、內外溫差、溫降幅度、基礎約束、混凝土的干縮和自生體積變形等因素綜合作用的結果。閘墩結構型式單薄，底板約束作用明顯，無論是因為早期的內外溫差還是后期的溫降收縮，裂縫在這類結構上產生的幾率都比較高。

目前常用的大體積混凝土墩墻施工期拉應力的計算方法是有限單元法，但是該方法尚未形成統一的建模與計算方法，這導致不同的計算者對于同一個結構會得到不同的結果，而且建立有限元模型和大量的仿真計算需要花費大量時間。在設計和施工時間緊張的情況下，采用有限單元法效率不高。因此，實現大體積混凝土閘墩施工期拉應力的快速計算是一種亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的：提供一種快速獲取混凝土閘墩施工期的拉應力，并對該拉應力進行優化的方法。

技術方案：本發明提供的方法包括如下步驟：

步驟A、獲得目標混凝土閘墩內部在施工期內的最高溫度T_max，并結合目標混凝土閘墩在應用期內的最低溫度T_min，進而獲取閘墩內部最大溫降ΔT；

步驟B、獲取目標混凝土閘墩的長度L、寬度W，以及用于澆筑目標混凝土閘墩的混凝土強度等級C，結合公式：

σ_max＝[(C/30)^1.28×(-0.0005ΔT²+0.109ΔT)]×(1-e^-0.15L0.95)×[-0.19×abs(W/2-0.5)^1.16+1.06]

獲取目標混凝土閘墩內部在施工期內的最大拉應力σ_max，abs(·)為求絕對值函數，e為自然常數；

步驟C、基于在目標混凝土閘墩中施加的預應力，獲取與該預應力所對應的張拉載荷P，并根據公式：

f＝σ_max-Δσ·P

獲取目標混凝土閘墩在施工期的的拉應力f；其中，Δσ為在目標混凝土閘墩上施加單位大小張拉載荷P時，目標混凝土閘墩內部最大拉應力σ_max的減小量；

步驟D、判斷目標混凝土閘墩在施工期的拉應力f是否大于用于澆筑目標混凝土閘墩的混凝土的抗拉強度，是則對目標混凝土閘墩在施工期的拉應力f進行優化；否則不進行任何處理。

作為本發明的一種優選方案，在步驟A中，ΔT＝T_max-T_min。