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专利号: 2022117001665
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种湿热环境下裂缝控制的后张预应力纤维增强筋梁配筋方法,其特征在于,具体实施步骤包括:S1、根据纤维增强筋梁的尺寸和材料性能参数,得到有粘结辅助纤维增强筋的配筋面积下限Abf,min,具体表达式如下:其中,ft为混凝土的抗拉强度,db为有粘结辅助纤维增强筋的合力点距截面受压边缘的距离,b为纤维增强筋梁的宽度,fbfu为有粘结辅助纤维增强筋的抗拉强度;

S2、根据有粘结辅助纤维增强筋的配筋面积下限Abf,min,确定纤维增强筋梁中有粘结辅助纤维增强筋的直径df和数量,并得到有粘结辅助纤维增强筋的面积Abf;

S3、进行标准环境与湿热环境下由有粘结辅助纤维增强筋和混凝土构成的纤维增强筋混凝土中心拉拔试件的粘结滑移试验,并建立标准环境与湿热环境下的粘结‑滑移模型;

S4、根据S3得到的粘结‑滑移模型,求解纤维增强筋梁在标准环境和湿热环境下的粘结滑移常数υN与υTH,以及湿热环境较标准环境下纤维增强筋梁中裂缝宽度的放大系数λ,所述纤维增强筋梁的裂缝宽度放大系数λ的表达式为:式中,wN与wTH分别为标准环境与湿热环境下的平均裂缝宽度,lj为裂缝间距平均值;

S5、根据S4得到的湿热环境较标准环境下纤维增强筋梁中裂缝宽度的放大系数λ,获得基于放大系数λ的纤维增强筋梁受压区的高度cw;

S6、以尽量减少纤维增强筋梁中无粘结预应力纤维增强筋配筋层数为原则,得到纤维增强筋梁中第i层无粘结预应力纤维增强筋的最小配筋面积Afpi,min,具体表达式为:式中,fpe为有效预应力,k为简支梁挠度系数,η为无粘结预应力纤维增强筋的伸长系数,Epf为无粘结预应力纤维增强筋的弹性模量,ei为第i层无粘结预应力纤维增强筋拉力作用点至截面形心的距离,εbf,w为有粘结辅助纤维增强筋的应变,dp为无粘结预应力纤维增强筋合力点距截面受压边缘的距离,Ebf为有粘结辅助纤维增强筋的弹性模量,Md为纤维增强筋梁的设计使用弯矩;

S7、根据纤维增强筋梁中第i层无粘结预应力纤维增强筋的最小配筋面积Afpi,min,得到纤维增强筋梁中第i层无粘结预应力纤维增强筋的面积Afpi。

2.根据权利要求1所述的湿热环境下裂缝控制的后张预应力纤维增强筋梁配筋方法,其特征在于,在步骤S3中,所述粘结‑滑移模型中有粘结辅助纤维增强筋加载端的滑移量为

0.21mm。

3.根据权利要求1所述的湿热环境下裂缝控制的后张预应力纤维增强筋梁配筋方法,其特征在于,在步骤S3中,所述标准环境指的是I‑A环境作用等级,所述湿热环境指的是温度处于35℃‑50℃之间,相对湿度≥50%。

4.根据权利要求1或者3所述的湿热环境下裂缝控制的后张预应力纤维增强筋梁配筋方法,其特征在于,在步骤S3中,所述粘结‑滑移模型的具体表达式为:式中,τN与τTH分别为标准环境与湿热环境下有粘结辅助纤维增强筋与混凝土的粘结应力,τ0.21,N与τ0.21,TH分别为标准环境与湿热环境下滑移量为0.21mm时对应的粘结应力,s0.21表示滑移量为0.21mm,s为滑移量。

5.根据权利要求1或者4所述的湿热环境下裂缝控制的后张预应力纤维增强筋梁配筋方法,其特征在于,在步骤S4中,所述标准环境的粘结滑移常数υN和所述湿热环境的粘结滑移常数υTH的表达式分别如下:式中,Afb1为单根有粘结辅助纤维增强筋的面积,Ac1为单根有粘结辅助纤维增强筋对应的混凝土的有效受拉面积,Lper为单根有粘结辅助纤维增强筋的周长,Ec为混凝土的弹性模量。

6.根据权利要求1所述的湿热环境下裂缝控制的后张预应力纤维增强筋梁配筋方法,其特征在于,在步骤S5中,所述纤维增强筋梁受压区的高度cw的具体表达式如下:其中:

式中,d2为混凝土受拉区边缘距中和轴的距离,db1为有粘结辅助纤维增强筋合力点距中和轴的距离,cc为裂缝间混凝土的受拉影响系数,cp为最大裂缝宽度与平均裂缝宽度的比值,wlim为裂缝宽度的限值。