[发明专利]一种采用预应力控制组合剪力墙裂缝的方法

权利要求书

1.一种采用预应力控制组合剪力墙裂缝的方法，其特征在于：该组合剪力墙包括有内置钢板(1)、预应力筋(3)、布置在内置钢板(1)前后两侧的钢筋网片(4)以及墙板混凝土(5)；所述内置钢板(1)平行于墙体的方向布置在剪力墙的内部；所述预应力筋(3)有两组、分别布置在内置钢板(1)的前后侧，每组预应力筋(3)沿竖向间隔布置；所述预应力筋(3)为无粘结预应力筋；所述内置钢板(1)的左右两侧分别设有钢板槽(7)；所述钢板槽(7)沿竖向通长设置，且钢板槽(7)的槽口水平向外；在钢板槽(7)的槽底、对应预应力筋(3)的位置处开设有穿孔(8)；所述墙板混凝土(5)浇筑在内置钢板(1)、钢筋网片(4)、预应力筋(3)和钢板槽(7)的外侧，并且钢板槽(7)嵌在墙板混凝土(5)左右两端的端面上；所述预应力筋(3)的两端分别穿过两端钢板槽(7)上的穿孔(8)，且通过锚具(2)锚固在钢板槽(7)中；采用预应力控制组合剪力墙裂缝的方法包括步骤如下：

步骤一，依据设计计算中得到的组合剪力墙的综合最大应力以及裂缝控制等级要求，确定需要施加控制应力的大小；

步骤二，施工组合剪力墙；

步骤三，依据墙板混凝土(5)的温度应力和抗裂强度的动态变化情况，确定对墙体施加预应力的时间，具体方法如下：

步骤1，对墙板混凝土(5)的强度、温度及变形参数进行实时监测，并通过计算获得墙板混凝土(5)的抗裂强度时间曲线和温度应力时间曲线；墙板混凝土(5)的抗裂强度时间曲线依据公式f_t(t)＝f_tk(1－e^-0.3t)绘制得到；墙板混凝土(5)的温度应力时间曲线依据公式σ_c(t)＝[ε(t)+(α_s－α_c)ΔT(t)+ε_z(t)]E_c(t)绘制得到；

f_t(t)—混凝土龄期为t天时的抗拉强度，MPa；

f_tk—混凝土龄期为28天时的抗拉强度标准值，MPa；

t—混凝土龄期，d；

e—自然常数，其值取2.7183；

σ_c(t)—混凝土龄期为t天时测点处的最大温度应力，MPa；

ε(t)—混凝土的实测应变；

α_s—钢材的线膨胀系数；

α_c—混凝土的线膨胀系数；

ΔT(t)—混凝土龄期为t天时的温度与混凝土龄期为t-1天时温度的差值，℃；

ε_z(t)—混凝土的收缩应变，由试验测得；

E_c(t)—混凝土龄期为t天时的弹性模量，N/mm²，可通过公式E_c(t)＝β₁β₂E₀(1－e^-0.09t)计算得到；E₀为标准养护条件下混凝土28d龄期时的弹性模量；β₁为混凝土中不同掺量的粉煤灰对应的弹性模量调整系数，β₂为混凝土中不同掺量的矿粉对应的弹性模量调整系数；

步骤2，将墙板混凝土(5)的抗裂强度时间曲线及墙板混凝土(5)的温度应力时间曲线绘制在同一个龄期-应力的坐标系中；

步骤3，依据墙板混凝土(5)的抗裂强度时间曲线及墙板混凝土(5)的温度应力时间曲线得出抗裂强度时间曲线与温度应力时间曲线的交点坐标以及温度应力时间曲线中温度应力由压应力转变为拉应力的时间；

步骤四，确定预应力施加的方法：预应力施加的方法为一次张拉法或者二次张拉法；

步骤五，对预应力筋(3)进行张拉，并用锚具(2)锚固；

当采用一次张拉法对预应力筋(3)进行张拉时，张拉时间为抗裂强度时间曲线与温度应力时间曲线的交点对应的横坐标的龄期，一次施加的应力值为设计的控制应力值；

当采用二次张拉法对预应力筋(3)进行张拉时，第一次张拉时间为温度应力时间曲线中墙板混凝土(5)的温度应力由压应力转变为拉应力的时间，第一次施加的应力值为不大于控制应力值的50％；第二次张拉时间为抗裂强度时间曲线与温度应力时间曲线的交点对应的横坐标的龄期，第二次施加的应力值为设计控制应力值与第一次施加的应力值的差值，两次张拉完毕后，达到设计的控制应力值。