[发明专利]一种活性粉末混凝土大偏心受压构件开裂荷载的计算方法

摘要

本发明公开了一种活性粉末混凝土大偏心受压构件开裂荷载的计算方法，将构件整个受压区应力分布近似为三角形；受拉区在其应变达到峰值拉应变之前，处于弹性状态的RPC混凝土应力仍近似为三角形分布；而对于靠近构件受拉区边缘已经进入塑性状态的RPC混凝土，其应力简化为从峰值拉应变处开始到受拉区边缘处应力为0的三角形分布；而后根据截面受力以及截面力矩的平衡条件建立平衡方程进行求解；在开裂荷载计算中考虑大偏心受压构件侧向变形产生的附加偏心距的影响，取其值为5mm。本发明提供的RPC大偏心受压构件开裂荷载计算方法，可在活性粉末混凝土大偏心受压构件设计计算中进行应用，为活性粉末混凝土在偏心受压构件中进行推广应用奠定了理论基础，具有巨大的社会和经济效益。

主权项

一种活性粉末混凝土大偏心受压构件开裂荷载的计算方法，其特征在于：根据活性粉末混凝土大偏心受压构件整个截面的实际受力状态将截面分为受压区和受拉区，受压区整个应力分布为三角形；受拉区在应变达到峰值拉应变之前，应力为三角形分布；在应变达到峰值拉应变之后，应力为在受拉区边缘处应力为0的三角形分布；然后根据截面受力、截面力矩的平衡条件以及附加偏心距的影响来建立平衡方程对开裂荷载进行求解；开裂荷载按下式联立进行计算：N=12mEcbx2(h-x)ϵt0+1mEsAs′x-as′h-xϵt0-12ftb(h-x)-1mEsAsh0-xh-xϵt0Mcr=N[x-h2+ei]=13mEcbx3(h-x)ϵt0+1+m6ftb(h-x)2+1mEsAs(h0-x)2h-xϵt0+1mEsAs′(x-as′)2h-xϵt0---(1)]]>N=12mEcbx2(h-x)ϵt0+1mEsAs′x-as′h-xϵt0-12ftb(h-x)-1mEsAsh0-xh-xϵt0Mcr=N[x-h2+η(e0+ea)]=13mEcbx3(h-x)ϵt0+1+m6ftb(h-x)2+1mEsAs(h0-x)2h-xϵt0+1mEsAs′(x-as′)2h-xϵt0---(2)]]>其中，N为作用于构件的开裂荷载，Mcr为作用于构件的开裂弯矩，Ec为活性粉末混凝土的弹性模量，Es为钢筋的弹性模量，ft为活性粉末混凝土的抗拉强度，εt0为活性粉末混凝土峰值拉应变，m为截面弹性受拉区高度与整个截面受拉区高度的比值，h为受压构件整个截面高度，h0为受压构件截面有效高度，h0＝h‑as，as为受拉钢筋合力点至受拉边缘的距离，a's为受压钢筋合力点至受压边缘的距离；x为截面受压区高度，b为构件截面宽度，As为受拉主筋的面积，A's为受压主筋的面积，ei为考虑受压构件偏心距增大后的实际偏心距，ei＝η(e0+ea)；e0为初始偏心距；ea为附加偏心距，η为偏心距影响系数，取η＝1.0。