[发明专利]一种采用隐式裂缝诱导插板的超长混凝土墙体裂缝控制设计方法

权利要求书

1.一种采用隐式裂缝诱导插板的超长混凝土墙体裂缝控制设计方法，裂缝控制的装置包括设置在混凝土墙中的混凝土钢筋体(1)，其特征在于：所述混凝土钢筋体(1)间的墙体中设置有第一钢筋固定架(2)和第二钢筋固定架(4)，所述第一钢筋固定架(2)和第二钢筋固定架(4)底部设有采用钢板弯折成的第一十字插板(3)和第二十字插板(5)；

包括如下步骤：

S1：超长混凝土墙体结构在综合等效温差作用下的应力计算方法宜采用考虑材料非线性的弹塑性有限元分析方法，当混凝土墙体总长度L满足L≤[L_max]和和C_X＝C_X1+C_X2要求，可仅进行弹性阶段的温度应力计算；

S2：有限元计算分析基本原则，

1)采用考虑材料非线性的有限元计算软件，可选ABAQUS、ANSYS等通用有限元分析软件；

2)混凝土墙板宜采用考虑面内应力的二维膜单元或板单元模拟，梁柱杆宜采用与二维单元协调的梁单元或杆单元模拟，当应力集中现象明显时采用三维实体单元模拟；

3)混凝土及钢筋的材料本构关系可按《混凝土结构设计规范》附录C相关规定选用；

4)应按工程实际情况选取建模范围，当考虑与混凝土墙板连接的构件刚度贡献时，外伸建模尺寸不宜小于连接构件较大厚度的10倍；

5)合理选取有限元模型的边界条件，偏于保守的一般采用墙体底部固定，顶部自由的边界条件，有条件时也可考虑底墙板与土体摩擦刚度、如支承在桩基上的也可考虑桩基对墙板的水平约束刚度，按4款考虑底板和顶板范围建模时，边界条件可取为固定支座；

6)墙体发生裂缝的判断准则，弹性阶段计算时混凝土强度指标可取其强度标准值，弹塑性阶段计算时可取容许裂缝宽度对应的极限拉应变；

S3：墙体长度满足L≤[L_max]和和C_X＝C_X1+C_X2要求的墙体结构可按弹性温度应力计算结果进行配筋设计，不满足时，采用在墙体两侧钢筋网间设置分割钢板方式进行裂缝控制设计；

S4：在墙体两侧钢筋网间设置分割钢板，其设计应符合以下要求：

1)应建立模拟设置分割钢板的墙体结构计算模型，采用考虑材料非线性的弹塑性有限元计算分析，按墙体竖向裂缝开展间距的计算结果确定插板设置间距L，L不宜大于18米；

2)隐式诱导插板宜选用2mm的薄钢板，钢板边至墙体边缘应大于2倍保护层厚度，且分割钢板长不宜小于150mm和1/3墙板厚度的大值；

3)应对设置分隔钢板后的墙体结构采用考虑材料非线性的弹塑性有限元计算综合等效温度作用下的应力，并进行分隔钢板间距内墙体和分隔钢板设置范围墙体的配筋和抗裂设计；

4)分割钢板设置范围的墙体可采用局部加设墙体水平短钢筋的方式控制裂缝宽度，当裂缝不满足规范要求时，应减小分割钢板设置间距，降低分割板区域内应力以满足裂缝控制要求。

2.根据权利要求1所述的一种采用隐式裂缝诱导插板的超长混凝土墙体裂缝控制设计方法，其特征在于：所述第一十字插板(3)和第二十字插板(5)间采用铆钉(6)铆接。

3.根据权利要求1所述的一种采用隐式裂缝诱导插板的超长混凝土墙体裂缝控制设计方法，其特征在于：所述第一十字插板(3)和第二十字插板(5)与第一钢筋固定架(2)和第二钢筋固定架(4)间采用铆接方式固定。