[發明專利]一種折減系數確定方法和托架結構的設計方法

在審

• 申請號: 202111200740.6
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN113868925A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 梁厚燃;解威威;魏華;葉志權;董宏源;梁銘;馬文安;王振琦
• 申請（專利權）人: 廣西路橋工程集團有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/13;G06F119/14
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 唐洪

本發明涉及一種折減系數確定方法和托架結構的設計方法。一種折減系數確定方法，用于0#塊混凝土分層澆筑下混凝土荷載傳至托架的折減系數確定，通過有限元模擬獲得的方式得到第i+1層的混凝土澆筑環節的應力最大值和撓度最大值，通過澆筑試驗并對托架的應力和撓度的監測，來獲取第i層混凝土成型后至第i+1層混凝土澆筑環節的應力增量Δσ_{max，i+1}和撓度增量Δω_max，i+1，再進行應力變化計算得到第i+1層的應力折減系數K_i+1，并進行撓度變化計算得到第i+1層的撓度折減系數P_i+1，通過取K_i+1和P_i+1兩個值之間的較大值作為第i+1層的折減系數Q_i+1，并以Q_i+1作為第i+1層的折減系數來設計托架，使得能夠保證托架的設計安全度的前提下，更好的減少材料的浪費。

技術領域

本發明涉及0#塊混凝土分層澆筑的托架結構設計技術領域，特別是一種折減系數確定方法和托架結構的設計方法。

背景技術

連續梁橋(剛構橋等)的0#塊混凝土由于方量大，通常需進行分層澆筑。在托架結構設計時，因已澆筑的混凝土可參與上層混凝土的結構受力，故傳遞至托架結構的受力可進行一定的折減，即0#塊混凝土分層澆筑下混凝土荷載傳至托架結構的折減系數。當前研究存在的問題：

1.針對混凝土荷載折減系數的研究較少，工程師設計時多數憑經驗進行荷載的折減，如直接選擇折減系數為0.5對托架進行設計，這可能使得托架設計過于保守而導致材料浪費，或設計安全度不夠而導致安全性無法保障。

2.托架試驗監測時，測點布置缺乏理論指導，容易造成測點布置不到最不利位置，或者雖然布置到了最不利位置，但這種情況多數是由于廣撒網的結果，造成試驗成本過高。

3.試驗監測手段落后，目前仍然是采用常規的監測技術，通過粘貼應變片(計)和布置百分表(位移計)來獲取結構的響應值，通過該種方法無法實時進行監測和預警，人力成本投入大、后期數據處理繁瑣。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術0#塊混凝土通常需進行分層澆筑，而在對0#塊混凝土的托架進行設計時，工程師多數憑經驗進行荷載的折減，存在可能使托架設計過于保守而導致材料浪費，或使設計安全度不夠而導致安全性無法保障的問題，提供一種折減系數確定方法和托架結構的設計方法，該方法能夠獲得更加精確的折減系數，使得能夠保證托架的設計安全度的前提下，更好的減少材料的浪費。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種折減系數確定方法，用于0#塊混凝土分層澆筑下混凝土荷載傳至托架的折減系數確定，包括獲取第i+1層的折減系數Q_i+1的步驟：

S1.基于有限元模擬獲得0#塊混凝土第i+1層混凝土在澆筑環節托架的應力最大值Y_max，i+1和撓度最大值X_{max，i+1}；進行0#塊混凝土分層澆筑試驗，通過監測獲取第i層混凝土成型后托架的應力最大值σ’_max，i和位移最大值ω’_max，i，通過監測獲取第i+1層混凝土澆筑環節托架的應力最大值σ_{max，i+1}和位移最大值ω_max，_i+1；然后獲得第i+1層混凝土澆筑后托架的應力增量Δσ_{max，i+1}和撓度增量Δω_max，_i+1，其中，Δσ_max，i+1＝σ_max，i+1-σ’_max，i，Δω_max，i+1＝ω_max，i+1-ω’_max，i；