一种考虑火灾裂缝影响混凝土T形梁残余承载力计算方法技术

一种考虑火灾裂缝影响混凝土T形梁残余承载力计算方法，涉及火灾后建筑物承载力计算方法技术领域，所述的计算方法包括：步骤1、火灾裂缝深度和宽度的计算；步骤2、根据火灾裂缝的深度和宽度的计算结果，对带裂缝的混凝土T形梁截面温度场进行模拟计算；步骤3、根据带裂缝的混凝土T形梁截面温度场，综合影响因素，计算火灾后T形梁残余承载力，并获得残余承载力预测简化公式。本发明专利技术是计算火灾后带裂缝的混凝土T形梁残余承载力的方法，综合考虑高温、裂缝对残余承载力的影响，得出考虑裂缝影响的混凝土T形梁火灾后残余承载力简化计算公式，有效提高了残余承载力的计算精度。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑火灾裂缝影响混凝土T形梁残余承载力计算方法
本专利技术涉及火灾后建筑物承载力计算方法
，具体涉及一种考虑火灾裂缝影响混凝土T形梁残余承载力计算方法。
技术介绍
现有技术中，经常用到的一种残余承载力计算方法，对已知现有钢筋混凝土矩形梁火灾后静载试验提出的关于承载能力进行计算，这种计算方法源于混凝土梁的平衡方程：式中：为火灾后试验梁截面迎火面角部混凝土的抗压强度；bi为混凝土换算截面第i层宽度；Δh为混凝土换算截面每层高度,Δh＝h/n；h′为换算截面第k-1层受压混凝土高度；为火灾后试验梁中拉区钢筋屈服强度、压区钢筋屈服强度；混凝土梁受压区高度x＝(n-k+1)Δh+Δh。若x≥2a′s时，火灾后混凝土梁正截面受弯承载力按下式计算：式中：α1为受压区边缘混凝土强度影响系数，按GB50010-2002《混凝土结构设计规范》计算。若x<2a′s时，火灾后混凝土梁正截面受弯承载力为：上述承载能力的计算方法存在很大缺点，即裂缝的存在对T形梁温度有明显提高作用，忽略本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑火灾裂缝影响混凝土T形梁残余承载力计算方法，其特征为：所述的计算方法包括：/n步骤1、火灾裂缝深度和宽度的计算；/n步骤2、根据火灾裂缝的深度和宽度的计算结果，对带裂缝的混凝土T形梁截面温度场进行模拟计算；/n步骤3、根据带裂缝的混凝土T形梁截面温度场，综合影响因素，计算火灾后T形梁残余承载力，并获得残余承载力预测简化公式。/n

【技术特征摘要】
1.一种考虑火灾裂缝影响混凝土T形梁残余承载力计算方法，其特征为：所述的计算方法包括：
步骤1、火灾裂缝深度和宽度的计算；
步骤2、根据火灾裂缝的深度和宽度的计算结果，对带裂缝的混凝土T形梁截面温度场进行模拟计算；
步骤3、根据带裂缝的混凝土T形梁截面温度场，综合影响因素，计算火灾后T形梁残余承载力，并获得残余承载力预测简化公式。


2.如权利要求1所述的一种考虑火灾裂缝影响混凝土T形梁残余承载力计算方法，其特征为：所述的步骤1中包括如下具体步骤：
1.1、火灾试验的模拟；
1.2、裂缝宽度的计算；
1.3、裂缝深度的计算；
1.4、获取挠度数据、确定最大挠度。


3.如权利要求2所述的一种考虑火灾裂缝影响混凝土T形梁残余承载力计算方法，其特征为：所述的具体步骤1.1中，利用有限元分析软件ABAQUS建立模型；
所述的模型以进行标准火灾下不考虑荷载裂缝的混凝土T形梁温度场模拟，提取30min,60min,90min,120min的温度场；
所述的火灾试验的模拟采用9根混凝土T形梁进行火灾静载试验，另外一根作为对比，进行无火灾对照试验，所述的9根混凝土T形梁分为3组，每组3根，分别进行60min、90min、120min的恒载升温火灾试验，其中任意一组的3根混凝土T形梁中，载荷比分别为0、12％、44％，0代表无荷载状态，12％代表未开裂状态，44％代表正常使用状态，并均采用加载块在梁顶面均匀施加荷载。


4.如权利要求3所述的一种考虑火灾裂缝影响混凝土T形梁残余承载力计算方法，其特征为：所述的具体步骤1.1中，火灾试验的模拟包括：(1)、无裂缝温度场模拟；(2)、无裂缝热力耦合模拟；
所述的(1)中，混凝土采用实体单元，钢筋采用杆单元进行建模，进行热分析时，混凝土采用的网格单元类型为DC3D8，具有3个自由度8节点线性传热实体单元，钢筋采用的网格单元类型为DC1D2，具有1个自由度2节点线性传热实体单元；钢筋与混凝土采用绑定连接，绑定能够使混凝土温度传递至钢筋，受火面为腹板及翼缘底面，使试验条件符合试件实际火灾状态，将试验中的T形梁温度与模拟的T形梁温度绘制于同一坐标系中，测点位置均为跨中截面测点6处温度，并对有限元计算温度测点与试验温度测点进行对比，得到T形梁温度分布数据；
所述的(2)中，包括：将获得的温度场结果导入至荷载分析步中，并计算热力耦合作用下混凝土应变，为后续裂缝计算奠定基础。


5.如权利要求4所述的一种考虑火灾裂缝影响混凝土T形梁残余承载力计算方法，其特征为：所述的步骤1.2中，包括(1)、根据热力耦合计算的结果，提取裂缝处总应变及热应变，并计算开裂应变；(2)、裂缝分布及宽度的计算；
所述的(1)中，以有限元分析为基础，提取裂缝处总应变及热应变，并计算开裂应变；所述的开裂应变的计算采用公式(1)，引入开裂应变εck：
εck＝εtatal-εth-εmec(1)
式中，εtatal—总应变；εth—热应变；εmec，0—力学峰值拉应变，即初始开裂时应变；
所述的(2)中，根据已有文献及火灾试验研究预设合理的裂缝条数为5条，根据梁的底部拉裂缝分布规律，跨中裂缝宽度最大，除支座处不设裂缝区段，剩余区段均布裂缝。


6.如权利要求5所述的一种考虑火灾裂缝影响混凝土T形梁残余承载力计算方法，其特征为：所述的具体步骤1.3中，裂缝深度的计算包括分层(1)、提取总应变、及热...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘才玮，毛家园，董坤，苗吉军，鲁秀亮，侯东帅，肖建庄，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37