[發(fā)明專利]無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩能力離散度評估方法

有效

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• 申請日: 2023-05-11
• 公開（公告）號: CN116306171B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設計）人: 鐘劍;史龍飛;朱運濤;蔡耀鑫;司啟亮;朱炎炎;周思恩;疏一偉;吳喬飛;鄭香林;徐偉;毛永恒
• 申請（專利權）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/13;G06F17/18;G06F17/10;G06F119/14
• 代理公司: 北京京專專利代理事務所(普通合伙) 11908
• 代理人: 尹全杰

1.無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩抗震能力離散度評估方法，包括：

能力預測公式的建立、參數不確定性分析、在能力預測公式的基礎上給出的算例；

其中，能力預測公式的建立包括：

S1：確定無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩的結構和材料參數，依據不同的取值建立不同的橋墩大樣本空間；

S2：根據橋墩頂部位移與橋墩高度的比值所形成的位移比作為指標，基于鋼筋和混凝土的應力和應變，對極限狀態(tài)進行定義；

S3：通過公式(1)作為無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩各極限狀態(tài)下的漂移比進行回歸擬合；

公式(1)中：

Δ是各極限狀態(tài)下的漂移比；

ξ為需要通過回歸分析確定的系數；

X_i為輸入的結構和材料參數；

δ為誤差項；

n為樣本的數量；

通過擬合而帶來的誤差通過擬合的離散度β_f表示，β_f通過公式(2)計算；

公式(2)中：

Δ_p，Δ_m，n分別為漂移比的預測值、實測值以及樣本的數量；

所述參數不確定性分析包括：

P1：橋墩樣本空間的建立：確定每個參數隨機變量的分布和變異性系數，以計算出變量的上下界，并通過拉丁超立方抽樣的方法在每一個參數的上下界之內抽取n個值，且將這些參數值進行組合建立n個樣本；

P2：抗震能力離散度計算：通過公式(1)計算各極限狀態(tài)下的漂移比，各極限狀態(tài)下的漂移比呈對數正態(tài)分布，β_u為材料的不確定性引起的離散度，可以通過公式(3)計算得到；

公式(3)中：

m，s為通過公式(1)計算得到的n個樣本能力的均值與方差；

從而最終離散度βc由公式(4)計算得到；

P3：橋墩能力離散度的經驗值獲取：選取N個不同的無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩按照P2進行不確定性分析，以此得到離散度的經驗值；

S2中極限狀態(tài)包括：保護層混凝土開裂LS₁、縱向鋼筋屈服LS₂、核心混凝土達到最大應力LS₃、核心混凝土達到最大應變LS_4.1、鋼筋的應變達到ε_0.075，LS_4.2；

算例說明：

步驟1：以一個無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩為例，對各參數進行取值；

步驟2.根據各參數的取值，使用公式(1)計算出各極限狀態(tài)下的漂移比；

步驟3：以各參數的取值為中值，根據參數分布以及變異系數確定所考慮不確定性的參數的最大值和最小值，并通過拉丁超立方抽樣的方法在所確定的范圍內建立n個樣本，再次通過能力預測公式，公式(1)計算這些樣本的漂移比，并通過公式(3)計算出不確定性帶來的離散度β_u，

步驟4：根據擬合離散度β_f和不確定性引起的離散度β_u，根據公式(4)計算得到最終示例無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩的能力的離散度β_c。

2.根據權利要求1所述的無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩抗震能力離散度評估方法，其特征在于，S1中無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩結構和材料參數包括：縱橫比、軸壓比、縱向鋼筋配筋率、箍筋配筋率、混凝土抗壓強度、縱向鋼筋的屈服強度、預應力鋼筋配筋率及預應力度。

3.根據權利要求1所述的無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩抗震能力離散度評估方法，其特征在于，P1中參數包括：縱向鋼筋配筋率、箍筋配筋率、軸壓比、混凝土抗壓強度及縱向鋼筋的屈服強度。