[发明专利]确定混凝土中变形钢筋锚固长度设计值的方法

说明书

基于预定保证率确定混凝土中变形钢筋锚固长度设计值的方法，包括以下步骤：(1)计算混凝土中变形钢筋相对锚固长度的均值和标准差；(2)构建混凝土中变形钢筋相对锚固长度的累积分布函数；(3)确定具有预定保证率的混凝土中变形钢筋的锚固长度设计值。该方法可以根据混凝土的抗拉强度以及变形钢筋的直径、拉应力和最小混凝土保护层厚度，确定具有预定保证率的混凝土中变形钢筋的锚固长度设计值，从而克服传统确定性计算方法存在的技术缺陷。

技术领域

本发明涉及一种基于预定保证率确定混凝土中变形钢筋锚固长度设计值的方法，属于钢筋混凝土构件的分析方法。

背景技术

混凝土中变形钢筋具有足够的锚固长度才能保证工作应力在两者之间有效传递。当混凝土中变形钢筋的锚固长度不足时，钢筋与混凝土之间就会产生相对滑移，从而使钢筋混凝土构件的承载能力降低。因此，准确计算确定混凝土中变形钢筋的锚固长度设计值，对钢筋混凝土构件的分析与设计具有重要意义。

1989年滕智明和张合贵发表的一篇名为《钢筋混凝土梁中劈裂粘结破坏及钢筋延伸长度的试验研究》的论文中，考虑混凝土抗拉强度以及变形钢筋的屈服强度和直径的影响，提出了一种计算混凝土中变形钢筋锚固长度设计值的方法。

1994年徐有邻等发表的一篇名为《钢筋砼粘结锚固性能的试验研究》的论文，以及2010年发布的中华人民共和国国家标准GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》中，考虑锚固区域的混凝土保护层厚度以及钢筋的种类、直径、间距和锚固形式等因素的影响，提出了一种计算混凝土中变形钢筋锚固长度设计值的方法。

2013年蒋德稳和邱洪兴发表的一篇名为《重复荷载下混凝土中钢筋锚固长度的理论分析》的论文中，考虑试件的横截面尺寸、混凝土的抗压强度和弹性模量以及变形钢筋的屈服强度、直径和弹性模量的影响，提出了一种计算混凝土中变形钢筋锚固长度均值的方法。

需要说明的是，由于不同安全等级的钢筋混凝土构件在设计中需要采用不同的保证率，所以有必要确定具有不同保证率的锚固长度设计值。然而，由上述计算方法所确定的锚固长度的设计值和均值都只能与某一特定的保证率相对应，而无法根据设计需要确定与任意预定保证率相对应的锚固长度设计值。因此，为了克服传统确定性计算方法存在的技术缺陷，有必要研究发明一种基于预定保证率确定混凝土中变形钢筋锚固长度设计值的方法。

发明内容

针对上述现有技术问题，本发明的目的是提供一种基于预定保证率确定混凝土中变形钢筋锚固长度设计值的方法，该方法可以根据混凝土的抗拉强度以及变形钢筋的直径、拉应力和最小混凝土保护层厚度，确定具有预定保证率的混凝土中变形钢筋的锚固长度设计值，从而克服传统确定性计算方法存在的技术缺陷。

本发明的技术方案是：基于预定保证率确定混凝土中变形钢筋锚固长度设计值的方法，包括以下步骤：

(1)计算混凝土中变形钢筋相对锚固长度的均值和标准差：根据混凝土的抗拉强度以及变形钢筋的直径、拉应力和最小混凝土保护层厚度，计算混凝土中变形钢筋相对锚固长度的均值μ_l/d和标准差σ_l/d：

μ_l/d＝1.20K+0.90

式中，其中c_min为变形钢筋的最小混凝土保护层厚度，单位为mm；d为变形钢筋的直径，单位为mm；f_ct为混凝土的抗拉强度，单位为MPa；f_s为变形钢筋的拉应力，单位为MPa，

(2)构建混凝土中变形钢筋相对锚固长度的累积分布函数：根据步骤(1) 确定的均值μ_l/d和标准差σ_l/d，构建混凝土中变形钢筋相对锚固长度的累积分布函数F_l(R_l/d)：