[發明專利]腐蝕缺陷矩形鋼筋混凝土電纜通道結構承載力計算方法

在審

• 申請號: 202211588180.0
• 申請日: 2022-12-12
• 公開（公告）號: CN115859642A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 劉俊博;劉赫;李守學;金鵬;朱大銘;王偉;王凱;欒靖堯;高昌龍;邰宇峰;矯立新;楊明;司昌健;趙春明;楊代勇;張恒源;張賽鵬;郭家昌;劉春博;李嘉帥
• 申請（專利權）人: 國網吉林省電力有限公司電力科學研究院;吉林省電力科學研究院有限公司;國網吉林省電力有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14;G06F113/16
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所(普通合伙) 22206
• 代理人: 王楠楠;李曉莉

1.腐蝕缺陷矩形鋼筋混凝土電纜通道結構承載力計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、建立電纜通道簡化受力力學模型，電纜通道截面簡化為長a、寬b的矩形軸對稱結構，矩形軸對稱結構的四個端點分別為A、B、C和D，計算電纜通道上部中點的彎矩M_EA；電纜通道的極限承載力與轉角處截面最大彎矩之間滿足如下關系：

其中，F_max為電纜通道極限承載力，單位N；M_max為轉角處截面最大彎矩，F為線荷載，單位N；

步驟二、電纜通道采用雙層配筋，形成雙筋構件，電纜通道破壞時，截面上部受壓而下部受拉，得到截面最大承受彎矩M_u；

式中，M_u為截面最大承受彎矩，單位N·mm；f_rt、f_rc分別為環向鋼筋抗拉強度、環向鋼筋抗壓強度，單位MPa；f_cc為混凝土抗壓強度，單位MPa；A_s、A_s1分別為計算截面內受拉鋼筋的截面積、計算截面內受壓鋼筋的截面積，單位mm²；h₀為有效高度，單位mm，h₀＝h-a_s；h、c分別為計算截面高度、寬度，單位mm；a_s、a_s1分別為電纜通道內保護層厚度、外保護層厚度，單位mm；α₁為混凝土受壓區等效矩形應力圖系數；

步驟三、確定鋼筋混凝土電纜通道在三點法向外荷載條件下所能承受的最大荷載F_max；

當電纜通道發生破壞時，M_u＝M_A,max；鋼筋混凝土電纜通道所能承受的最大荷載：

式中，M_A,max為A端截面最大彎矩；

步驟四、建立腐蝕缺陷電纜通道剩余承載力模型，得到腐蝕缺陷混凝土電纜通道所能承受的最大荷載；具體過程為：

首先，確定腐蝕后雙筋構件矩形截面所能承受的最大彎矩；

其中：

/

式中：M_u1為腐蝕鋼筋混凝土電纜通道截面承受的最大彎矩，單位N·mm；k_c、k_r分別為腐蝕混凝土抗壓強度折減系數、腐蝕鋼筋抗壓強度折減系數；k_cr為腐蝕混凝土與鋼筋粘結強度折減系數；d為腐蝕深度，單位mm；x₁為腐蝕減薄截面混凝土受壓區高度，單位mm；

其次，設定M_u1＝M_A,max，則腐蝕缺陷混凝土電纜通道剩余承載力：

式中：F_max1為腐蝕鋼筋混凝土電纜通道剩余承載力。

2.根據權利要求1所述的腐蝕缺陷矩形鋼筋混凝土電纜通道結構承載力計算方法，其特征在于：電纜通道為單筋構件時，腐蝕缺陷混凝土電纜通道剩余承載力：

其中，F_max1為腐蝕鋼筋混凝土電纜通道剩余承載力；k_cr為腐蝕混凝土與鋼筋粘結強度折減系數；k_c為腐蝕混凝土抗壓強度折減系數；f_rt為環向鋼筋抗拉強度；A_s1為計算截面內受壓鋼筋的截面積；h、c分別為計算截面高度、寬度，單位mm；d為腐蝕深度，單位mm；f_cc為混凝土抗壓強度，單位MPa；α₁為混凝土受壓區等效矩形應力圖系數；a、b分別為電纜通道截面長、寬。