[发明专利]一种铰缝纵向抗弯钢筋配筋数量的计算方法

说明书

一种铰缝纵向抗弯钢筋配筋数量的计算方法，属于桥梁工程技术领域。空心板梁桥包括多块空心板，每两块空心板之间均设置有铰缝，所述空心板和所述铰缝上设置有桥面现浇层，所述铰缝的底部宽度为300mm，在每个所述铰缝的下部均布置有纵向抗弯钢筋，每个所述铰缝内的纵向抗弯钢筋的数量n按照如下公式进行计算：n＝max{n₁，n₂}，本发明能够计算得出每个铰缝内布置的纵向抗弯钢筋的数量，有利于普通技术人员的使用，有效保证了铰缝的受力性能，保证铰缝具备良好的抗弯、抗裂性能，避免了铰缝发生破坏，从而从根本上实现避免空心板梁桥出现“单板受力”病害的发生。

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，特别涉及一种铰缝纵向抗弯钢筋配筋数量的计算方法。

背景技术

针对现有空心板梁桥经常出现铰缝的破坏使空心板失去横向连接能力，出现“单板受力”病害，发明CN201510071804.5提出了一种空心板梁桥的铰缝，通过：(1)增大铰缝宽度；(2)在空心板侧面预埋横向抗弯钢筋及横向搭接钢筋、空心板顶面预埋锚固钢筋、空心板侧面及顶面涂刷化学粘结剂；(3)在桥面现浇层下部布置桥面纵向筋和桥面横向筋；(4)在铰缝内布置纵向抗弯钢筋、横向抗弯钢筋和箍筋等综合技术措施有效提高了铰缝的受力性能。

发明CN201510071804.5的主要技术特征是：增大铰缝宽度，有利于铰缝混凝土的有效振捣；在铰缝内布置纵向抗弯钢筋，使得铰缝具备了纵向抗弯的能力。

但发明CN201510071804.5存在的不足为：该发明对纵向抗弯钢筋的钢筋数量及直径仅做出了定性的配筋思路。一般技术人员难以根据规范和该发明给定的条件得出满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)抗弯、抗裂要求的纵向抗弯钢筋的钢筋数量，这是因为：(1)空心板梁桥的主要施工过程为：预制、吊装空心板；浇筑铰缝及桥面现浇层；二期铺装施工及收缩徐变的发展；(2)铰缝主要的受力特征为：在施工阶段受铰缝及桥面现浇层的自重、二期铺装的重量，同时还有收缩徐变对铰缝的作用力；在运营阶段受温度梯度、汽车荷载等作用；(3)铰缝与桥面现浇层、空心板共同受力，一般计算方法难以得出铰缝所承担作用力的大小；(4)由上可知，铰缝施工过程复杂，受力情形多，结构受力复杂，难以采用常规计算方法得出在各个阶段、各个作用力下，在铰缝产生的作用力的大小，因而难以得出在铰缝内需要布置的纵向抗弯钢筋的数量，导致该发明最为重要的参数难以定量确定，难以实施。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种铰缝纵向抗弯钢筋配筋数量的计算方法，空心板梁桥包括多块空心板，每两块空心板之间均设置有铰缝，所述空心板和所述铰缝上设置有桥面现浇层，所述铰缝的底部宽度为300mm，在每个所述铰缝的下部均布置有纵向抗弯钢筋，每个所述铰缝内的纵向抗弯钢筋的数量n按照如下公式进行计算：

n＝max{n₁，n₂}

其中，n₁为使得所述铰缝满足极限抗弯承载力的要求，需要在其下部布置的纵向抗弯钢筋的根数，n₂为使得所述铰缝满足正常使用极限状态的裂缝宽度的要求，需要在其下部布置的纵向抗弯钢筋的根数，

式中：

L为所述空心板梁桥的跨径，其范围为10000～20000mm，

f_cd为所述铰缝的混凝土的抗压强度设计值，单位为MPa，

f_sd为所述纵向抗弯钢筋的抗拉强度设计值，单位为MPa，

d为所述纵向抗弯钢筋的直径，单位为mm，

E_s为所述纵向抗弯钢筋的弹性模量，单位为MPa，