[发明专利]一种粘钢加固预应力混凝土梁受弯承载力简化计算方法

说明书

本发明涉及一种粘钢加固预应力混凝土梁受弯承载力简化计算方法，包括步骤：1)根据混凝土极限压应变、等效矩形应力图的中和轴高度系数等参数计算预应力混凝土梁加固前和加固后的相对界限受压区高度；2)试算粘钢加固预应力混凝土梁的受压区高度；3)计算粘贴钢板的抗拉强度折减系数；4)回代计算粘钢加固预应力混凝土梁的受压区高度、粘贴钢板受拉强度折减系数；5)计算粘钢加固预应力混凝土梁的等效有效高度；6)计算粘钢加固预应力混凝土梁抗弯承载力设计值，并判断其是否满足要求。与现有技术相比，本发明计算方法简便实用，能够准确计算粘钢加固后预应力混凝土梁的正截面受弯承载力。

技术领域

本发明涉及一种预应力混凝土构件计算方法，尤其是涉及一种粘钢加固预应力混凝土梁受弯承载力简化计算方法。

背景技术

在建筑改造工程中，随着建筑物使用功能的改变，对原结构的承载能力、使用性能等要求发生变化，常需对其进行加固改造。其中，粘钢加固方法相对于增大截面法、粘贴纤维复合材等方法具有可靠耐用、不损伤原结构等优点，因而在实际工程中被广泛使用。关于粘钢加固预应力混凝土梁受弯承载力的计算方法，部分学者进行了相关研究并给出计算公式，但仍存在如下问题：1)粘钢加固预应力混凝土梁受弯承载力计算公式较复杂，实际工程中难以应用，仍需进一步简化；2)粘钢加固预应力混凝土梁的相对界限受压区高度如何计算确定；3)粘贴钢板二次受力的应变滞后效应如何考虑。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种粘钢加固预应力混凝土梁受弯承载力简化计算方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种粘钢加固预应力混凝土梁受弯承载力简化计算方法，该方法遵循以下六个基本假定：

1.加固后的截面应变符合平截面假定；

2.不考虑混凝土的抗拉强度；

3.混凝土的本构关系采用《混凝土结构设计规范》推荐的应力-应变关系式；

4.钢板的本构关系：钢板的应力-应变关系采用理想弹塑性应力-应变关系；

5.预应力筋的本构关系；

6.在达到受弯承载能力极限状态前，粘贴钢板与预应力混凝土梁之间不发生粘结剥离破坏。

本发明方法具体包括下列步骤：

步骤一、确定基本参数。

粘钢加固预应力混凝土梁受弯承载力的基本参数具体包括：

1、构件几何尺寸：预应力混凝土梁宽b；梁高h；加固钢板宽b_sp；厚t_sp；普通受拉钢筋面积A_s0；普通受压钢筋面积A'_s0；预应力筋面积A_p0；加固钢板面积A_sp。

2、构件材料信息：混凝土抗压强度设计值f_c0，混凝土极限压应变ε_cu，普通钢筋抗拉强度设计值f_y0，普通钢筋抗压强度设计值f'_y0，普通钢筋弹性模量E_s，预应力筋抗拉强度设计值f_py0，加固钢板抗拉强度设计值f_sp，加固钢板弹性模量E_sp。

3.构件布置位置：普通受拉钢筋距混凝土受拉边缘距离a_s；普通受压钢筋距混凝土受拉边缘距离a'_s；预应力筋距混凝土受拉边缘距离a_p。

步骤二、根据混凝土极限压应变、等效矩形应力图的中和轴高度系数等参数确定预应力混凝土粘钢加固后的相对界限受压区高度。