[發明專利]無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩能力離散度評估方法

有效

• 申請號: 202310526796.3
• 申請日: 2023-05-11
• 公開（公告）號: CN116306171B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（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

本發明屬于橋梁工程技術領域，具體的說是無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩能力離散度評估方法；該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，本發明根據所定義的漂移極限損傷狀態，可以對不同高度，截面尺寸，配筋率以及鋼筋和混凝土強度等參數下無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩在不同損傷極限狀態下的能力離散度進行快速評估，可以應用于已有橋墩的地震易損性分析；同時可以通過參數值的改變以達到相應的能力離散度目標，可以應用于無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩的初步設計。

技術領域

本發明屬于橋梁工程技術領域，具體的說是無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩能力離散度評估方法。

背景技術

位于高地震活動區域的橋墩一般需要具有較大的延性，允許橋墩在地震中發生較大的位移來延長結構周期和耗散地震能量以防止橋梁在地震中的倒塌；然而，具有高延性要求的橋墩往往會保留較大的永久位移；由于過大的殘余位移的存在，雖然一些橋梁在地震中不至于倒塌，但是在震后也喪失了其正常使用的性能而不得不被拆除；這不僅帶來了經濟財產的損失而且嚴重影響著震后的救援和恢復工作；

韌性抗震要求結構在地震中具有較小的延性需求和殘余位移，能夠在震后較短時間內恢復到一定的功能水平，而無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩，由于配置豎向無粘結預應力鋼筋作為自復位構件，可以有效的減小橋墩殘余位移，在橋梁結構抗震中無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩逐漸受到更加廣泛的關注，但無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩的抗震能力以及相應離散度卻不能進行快速計算；

因此，我們提出了無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩能力離散度評估方法。

發明內容

為了彌補現有技術的不足，以解決背景技術中存在的技術問題，本發明提出了無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩能力離散度評估方法。

本發明通過以下技術方案實現：無粘結預應力鋼筋混凝土橋墩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，對損傷狀態進行定義；

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下的能力預測方程進行回歸擬合；

公式(1)中：

Δ是各極限狀態下的漂移比；

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。

優選地，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。

優選地，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；