[发明专利]一种装配式PEC组合梁承载力的计算方法

说明书

本发明公开了一种装配式PEC组合梁承载力的计算方法，包括如下步骤：首先根据梁实际所受的荷载，计算斜截面所受的剪力，以及正截面所受的最大弯矩。初定装配式PEC组合梁的截面参数。此后分别计算其抗剪承载力、抗弯承载力。依据基于试验结果统计回归的三折线模型，判定梁的破坏形态，重复上述步骤，寻求实际工程需求的最优装配式PEC梁的截面尺寸与承载力。本发明基于装配式PEC组合梁承载力的三折线模型，充分考虑了不同破坏形态下的装配式PEC组合梁承载力的计算，计算过程简洁明了，能够准确计算装配式PEC组合梁的承载力并优化截面设计。可为PEC组合梁的设计计算提供新方法、新思路。

技术领域

本发明涉及一种构件计算方法，尤其涉及一种装配式PEC组合梁的承载力计算方法。

背景技术

装配式结构是结构工程领域的热点问题，装配式PEC组合梁便是在这一背景下应运而生的。装配式PEC组合梁摒弃了传统PEC组合梁的箍筋、纵筋以及栓钉抗剪键等，通过在型钢上下翼缘开洞并穿入对拉螺栓，在型钢腹板两侧浇筑混凝土而成。其具有装配化程度高，施工便捷等优点。关于传统PEC组合梁的承载力计算方法，国内外均有学者提出了不同的公式，但针对装配式PEC组合梁，尚未有一定的承载力计算方法。同时，相关的承载力计算方法存在着计算步骤繁琐等缺点，因此，本发明的提出了一种装配式PEC组合梁的承载力计算方法，可简化计算步骤，并为其承载力计算提供新思路。

发明内容

发明目的：本发明公开的装配式PEC组合梁承载力的计算方法，该方法方法步骤简单，可操作性强，可为装配式PEC组合梁的工程设计提供一定的依据。

技术方案：一种装配式PEC组合梁承载力的计算方法，具体包括如下步骤：

步骤1，根据实际荷载作用，计算装配式PEC组合梁的斜截面所受的剪力V以及正截面所受最大弯矩M；

步骤2，确定装配式PEC组合梁的基本参数，包括：

(1)型钢的尺寸参数：型钢的高度h；型钢腹板的高度h_w、厚度t_w；型钢翼缘扣除螺栓开孔的净宽b_s、型钢翼缘的厚度t_f；

(2)混凝土的尺寸参数：混凝土单侧浇筑厚度b_c；混凝土的高度h_c；

(3)对拉螺栓的尺寸参数：对拉螺栓的有效截面面积A_sv；对拉螺栓沿梁长方向的间距s；

(4)型钢的强度指标：型钢腹板的屈服强度f_wy，型钢腹板及翼缘的极限抗拉强度f_wu和f_fu；

(5)混凝土的强度指标：混凝土的轴心抗压强度f_c；

(6)对拉螺栓的强度指标：对拉螺栓的屈服强度f_vy；

步骤3，装配式PEC组合梁抗剪承载力计算，具体分为以下几个子步骤：

步骤31、装配式PEC组合梁的截面形式为H型钢腹板两侧填充一定量的混凝土，并根据实际性能需求设置对拉螺栓。梁在受到剪力作用时，会在内部形成拱单元受力机制，将剪力以通过类似于拱波的混凝土斜压块直接传递到支座处，对于发生剪切破坏的PEC梁，梁中的型钢受拉翼缘以拉杆的形式存在于拱体当中。混凝土斜压块以及型钢的受拉翼缘共同形成拉杆拱的受力体系。考虑型钢翼缘与对拉螺栓对混凝土的约束效应，提出修正的拉杆-拱模型。采用叠加原理，装配式PEC组合梁的抗剪承载力V_pec划分为型钢的抗剪承载力V_ss，混凝土的抗剪承载力V_c以及对拉螺栓的抗剪承载力V_vy：

V_pec＝V_ss+V_vy+V_c