專利名稱：后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部錨固區(qū)配筋構(gòu)筑方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑工程技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種后張法預(yù)應(yīng)力混凝土 結(jié)構(gòu)內(nèi)部錨固區(qū)配筋構(gòu)筑方法。
背景技術(shù)：
近年來，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在隧道、橋梁、市政構(gòu)筑物等建筑工程中得到廣泛應(yīng)用。 錨固區(qū)安全與否是預(yù)應(yīng)力混凝土的關(guān)鍵技術(shù)，在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，按 照錨具放置的位置可將錨固區(qū)分為端部錨固區(qū)和內(nèi)部錨固區(qū)。對端部錨固區(qū)，在 施工張拉過程后常會在錨固區(qū)內(nèi)出現(xiàn)平行于預(yù)應(yīng)力軸線的裂縫。為有效控制這些 裂縫的發(fā)展，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010-2002)在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，做 出了加強(qiáng)配筋的構(gòu)造規(guī)定。而對于內(nèi)部錨固區(qū)的配筋設(shè)計(jì)GB50010-2002未做具體 規(guī)定。在預(yù)應(yīng)力荷載作用下，內(nèi)部錨固區(qū)存在與預(yù)應(yīng)力方向垂直的應(yīng)力，包括 作用于錨具前的爆裂應(yīng)力和作用于錨具周圍的拉應(yīng)力；與預(yù)應(yīng)力方向平行的應(yīng)力 主要是作用于錨具后的回拉應(yīng)力。如何采取合適配筋模式以承擔(dān)上述三種應(yīng)力成 為內(nèi)部錨固區(qū)配筋設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員往往在設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) 的基礎(chǔ)上參考端部錨固區(qū)的設(shè)計(jì)方法來設(shè)計(jì)內(nèi)部錨固區(qū)配筋，甚至不配鋼筋，這 樣的設(shè)計(jì)不夠完善，存在缺陷。
為解決上述問題，國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會(International Federation for Prestressing， 簡稱FIP)出版的《Practical Design of Structure Concrete》 (1996)，基于拉壓桿模型(Strut-and-Tie Model)理論提出了內(nèi)部錨固區(qū)配筋的拉 壓桿模型方法，較有效地解決了內(nèi)部錨固區(qū)的設(shè)計(jì)配筋問題。該方法已被美國國 家公路與運(yùn)輸助、會(American Association of State Highway Officials,簡稱 AASHTO)出版的《AASHTO LRFD Bridge Design Specifications》(2006)采納。然 而國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會提出的內(nèi)部錨固區(qū)拉壓桿模型，存在一定的使用局限性。國際 預(yù)應(yīng)力協(xié)會方法是根據(jù)拉壓桿模型理論將內(nèi)部錨固區(qū)受力問題簡化為平面應(yīng)力問
題。錨具承壓板位于構(gòu)件橫截面內(nèi)，則在構(gòu)件縱向計(jì)算平面內(nèi)，若構(gòu)件橫向尺寸 為B(以下簡稱構(gòu)件尺寸B)，錨具承壓板橫向尺寸為b(以下簡稱承壓板尺寸b)， 國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會模型僅適用于b/B(以下簡稱尺寸比b/B)小于等于1/9的情況，其 他情況下的拉壓桿模型是否調(diào)整、如何調(diào)整，國際預(yù)應(yīng)協(xié)會并未給出具體的說明。 實(shí)際工程中經(jīng)常遇到尺寸比b/B大于1/9的情況，因此有必要對國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會 的拉壓桿模型進(jìn)行修改，提出更為完善合理的設(shè)計(jì)方案與技術(shù)措施。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，郭宏磊在《江漢大學(xué)學(xué)報(bào)》(自然科學(xué)版)2004 年發(fā)表的"構(gòu)件體內(nèi)的錨固區(qū)受力機(jī)理的研究"中，利用有限元分析結(jié)合彈性力 學(xué)基本理論的方法對預(yù)應(yīng)力閘墩體內(nèi)錨固區(qū)的受力性能進(jìn)行了研究，提出了內(nèi)部 錨固區(qū)受力的數(shù)學(xué)模型。利用該模型對內(nèi)部錨固區(qū)進(jìn)行內(nèi)力分析，過程較繁瑣且 也未給出明確的設(shè)計(jì)配筋方法，不便于設(shè)計(jì)人員使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 內(nèi)部錨固區(qū)配筋構(gòu)筑方法，使其修正現(xiàn)有的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部錨固區(qū) 國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會拉壓桿模型的缺陷，基于拉壓桿模型理論，給出更為完善合理的 內(nèi)部錨固區(qū)拉壓桿模型。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，包括如下步驟
第一步，劃分內(nèi)部錨固區(qū)范圍。
內(nèi)部錨固區(qū)的范圍包括錨具前和錨具后兩部分。在與預(yù)應(yīng)力荷載相同的方向， 從錨具位置開始到1B-1.5B(B為構(gòu)件尺寸)范圍內(nèi)的混凝土可視為錨具前的錨固 區(qū)，邊界上受到來自于與之相鄰混凝土區(qū)域的均布荷載作用，爆裂應(yīng)力主要分布 在該區(qū)域內(nèi)。在與預(yù)應(yīng)力荷載相反的方向，從錨具位置開始到1B(B為構(gòu)件尺寸) 范圍內(nèi)的混凝土可視為錨具后的錨固區(qū)，回拉應(yīng)力主要分布在該區(qū)域內(nèi)。
第二步，確定錨固區(qū)的內(nèi)力比一尺寸比b/B曲線。
研究發(fā)現(xiàn)，在同一預(yù)應(yīng)力荷載P作用下，影響內(nèi)部錨固區(qū)各內(nèi)力大小的主要 因素是承壓板尺寸b和構(gòu)件尺寸B的比值。若構(gòu)件預(yù)應(yīng)力荷載已知，構(gòu)件尺寸比 b/B確定，則錨固區(qū)各內(nèi)力的大小也就隨之確定?？梢圆捎闷矫鎽?yīng)力方式對內(nèi)部錨 固區(qū)進(jìn)行有限元分析，再采用數(shù)值積分的方法計(jì)算得到不同尺寸比b/B情況下錨 固區(qū)中各內(nèi)力的大小，并以各內(nèi)力與預(yù)應(yīng)力荷載P比值表示(以下簡稱內(nèi)力比)。
與爆裂應(yīng)力、回拉應(yīng)力和錨具周圍拉應(yīng)力對應(yīng)的內(nèi)力分別為爆裂力(以下簡稱BF)、 回拉力(以下簡稱TBF)和TF力(以下簡稱TF)。將這些內(nèi)力比隨尺寸比b/B變化情 況繪制成曲線，即為"內(nèi)力比一尺寸比b/B曲線"。通過該曲線可以査得給定尺寸 比b/B時(shí)錨固區(qū)內(nèi)各種內(nèi)力與預(yù)應(yīng)力荷載P的比值。
第三步，根據(jù)錨固區(qū)的內(nèi)力比一尺寸比b/B曲線構(gòu)建內(nèi)部錨固區(qū)的拉壓桿模 型。具體為
1) 確定尺寸比b/B:根據(jù)實(shí)際構(gòu)件和錨具尺寸，確定縱向計(jì)算平面內(nèi)的錨具 承壓板尺寸b及構(gòu)件尺寸B，計(jì)算尺寸比b/B。
2) 選擇模型如果尺寸比b/B《1/9，則直接使用國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會模型，否則 就不能使用，需要對國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會模型進(jìn)行調(diào)整。
3) 調(diào)整國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會模型如果尺寸比b/B〉1/9，國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會模型就 不合適，需對其進(jìn)行調(diào)整，方法如下-
首先，根據(jù)尺寸比b/B和內(nèi)力比一尺寸比b/B曲線查得各內(nèi)力與預(yù)應(yīng)力荷載P 的比值。
其次，參照國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會構(gòu)建模型的方法調(diào)整國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會模型中拉桿 內(nèi)力，方法為將國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會模型中各拉桿內(nèi)力替換為通過內(nèi)力比_尺寸比b/B 曲線査得的相應(yīng)內(nèi)力數(shù)值。在調(diào)整后的模型中，拉桿內(nèi)力以及拉桿相對于錨具中 心的距離都發(fā)生了改變。根據(jù)拉桿內(nèi)力數(shù)值再通過幾何計(jì)算得出與回拉力對應(yīng)的 拉桿(以下簡稱回拉力拉桿)到錨具中心的距離，以L表示。通過U可以判斷出回 拉力拉桿是否"穿過"錨具。如果回拉力拉桿未"穿過"錨具，所構(gòu)建的模型是 合適的；否則就需要對調(diào)整后的模型進(jìn)行修正。
所述通過L,可以判斷出回拉力拉桿是否"穿過"錨具，具體為如果L々0.5b， 則回拉力拉桿未"穿過"錨具，所構(gòu)建的模型是合適的；如果L〈0.5b，表示回拉 力拉桿"穿過"錨具，需要對調(diào)整后的模型進(jìn)行修正。
所述對調(diào)整后的模型進(jìn)行修正，具體為以指定回拉力拉桿到錨具中心的距 離(U)的方法對模型進(jìn)行修正，回拉力拉桿與預(yù)應(yīng)力鋼筋軸線平行且盡可能接近， 建議L在0.5b-b的范圍內(nèi)取值?；乩瓧U位置確定后，通過幾何計(jì)算即可確定 其他拉桿相對于錨具中心的位置，模型也就隨之確定了。修正后的模型僅改變的 是拉桿位置，并未改變調(diào)整后模型中拉桿中的內(nèi)力。
第四步，內(nèi)部錨固區(qū)的配筋模式。
根據(jù)所得到的修正后的拉壓桿模型和拉桿內(nèi)力，計(jì)算出各拉桿相對于錨具中
心的位置。若使用的普通鋼筋屈服強(qiáng)度為/;，通過各拉桿內(nèi)力大小即可計(jì)算出相 應(yīng)拉桿的普通鋼筋量。將普通鋼筋均勻分布在拉桿兩邊，注意應(yīng)使普通鋼筋的重 心位置與拉桿位置盡可能重合。
本發(fā)明方法考慮了不同尺寸比b/B情況下內(nèi)部錨固區(qū)各應(yīng)力變化情況，彌補(bǔ) 了國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會拉壓桿模型的不足與缺陷，并提出了根據(jù)內(nèi)力比一尺寸比b/B 曲線確定錨固區(qū)各內(nèi)力大小的方法。當(dāng)尺寸比b/B>l/9時(shí)，按國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會方 法構(gòu)建出的模型有可能出現(xiàn)回拉力拉桿"穿過"錨具的情況。針對這一問題，本 發(fā)明通過指定回拉力拉桿位置的方法給出了解決方案。因此，按本發(fā)明確定的拉 壓桿模型比國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會的模型更加完善合理，也更節(jié)約普通鋼筋用量。例如 當(dāng)尺寸比b/B=0.3時(shí)，與國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會模型相比，按本發(fā)明通過修正后的模型 可以節(jié)約近30%的錨固區(qū)普通鋼筋。本發(fā)明適用于所有采用后張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的內(nèi) 部錨固區(qū)的配筋設(shè)計(jì)。


圖1為內(nèi)部錨固區(qū)范圍和國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會拉壓桿模型(尺寸比b/B-l/9)圖。 圖2為內(nèi)部錨固區(qū)內(nèi)力比一尺寸比b/B曲線。
圖3為尺寸比b/B=0. 3時(shí)按國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會方法調(diào)整后的拉壓桿模型。 圖4為尺寸比b/B=0. 3時(shí)按本發(fā)明方法修正后的拉壓桿模型。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案 為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于 下述的實(shí)施例。
實(shí)施例以采用內(nèi)部錨固方式的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土板為例。該混凝土板計(jì)算 參數(shù)如下在縱向計(jì)算平面內(nèi)，混凝土板橫向尺寸為B(以下簡稱混凝土板尺寸B)， 錨具承壓板橫向尺寸為b(以下簡稱承壓板尺寸b)，尺寸比b/B^0.3， P為預(yù)應(yīng)力 荷載。按本發(fā)明方法構(gòu)建內(nèi)部錨固區(qū)拉壓桿模型步驟如下。
1)劃分內(nèi)部錨固區(qū)范圍。
根據(jù)拉壓桿模型理論和圣維南原理，在混凝土板縱向計(jì)算平面內(nèi)，取錨具前
后各一倍混凝土板尺寸B縱向區(qū)域內(nèi)的混凝土為內(nèi)部錨固區(qū)，如圖1所示。圖1 同時(shí)也給出了尺寸比b/B=l/9時(shí)國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會建議的拉壓桿模型。在錨固區(qū)內(nèi)， 實(shí)線表示拉桿，虛線表示混凝土壓桿，模型給出了各拉桿內(nèi)力，均以預(yù)應(yīng)力荷載P 倍數(shù)表示。
2) 確定錨固區(qū)的內(nèi)力比一尺寸比b/B曲線。
對圖1所示的混凝土板進(jìn)行有限元平面應(yīng)力分析。由于預(yù)應(yīng)力集中荷載通過 錨具承壓板后，將以均布荷載傳遞到混凝土板中，均布荷載作用面為承壓板與混 凝土交界面。因此在有限元模型中，可以采取"挖洞"的方式模擬錨具，并在洞 內(nèi)預(yù)應(yīng)力荷載作用的一側(cè)施加均布荷載模擬預(yù)應(yīng)荷載作用。洞的尺寸與錨具尺寸 相同；均布荷載合力的大小、方向都與預(yù)應(yīng)力荷載相同。在不改變預(yù)應(yīng)力荷載P 的情況下，分別計(jì)算當(dāng)尺寸比b/B^.1， 0.2，…，1.0時(shí)，內(nèi)部錨固區(qū)中爆裂力BF、 回拉力TBF、 TF拉力的大小，取它們與預(yù)應(yīng)力荷載P的比值，并將這些比值隨尺 寸比b/B的變化繪制成內(nèi)力比一尺寸比b/B曲線。為避免重復(fù)計(jì)算，方便工程設(shè) 計(jì)人員使用，本發(fā)明提供了內(nèi)部錨固區(qū)內(nèi)力比一尺寸比b/B曲線，可以直接查用， 如圖2所示。這里需要指出的是回拉力在錨具兩側(cè)都存在，而圖2中回拉力僅是 錨具一側(cè)的。
3) 構(gòu)建內(nèi)部錨固區(qū)的拉壓桿模型。
由于尺寸比b/B-3/10〉1/9，圖l所示的國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會模型不合適，需要進(jìn) 行重新調(diào)整和修正國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會模型。
根據(jù)圖2分別査出當(dāng)尺寸比b/B=0.3時(shí)各內(nèi)力的大小，其中爆裂力BF約為 0. 16P，回拉力TBF約為0.086P， TF拉力約為0. 055P， P為預(yù)應(yīng)力荷載。
根據(jù)國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會構(gòu)建拉壓桿模型的方法，將圖1所示的國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會 模型中拉桿拉力替換成由圖2査得的上述內(nèi)力，可構(gòu)建出如圖3所示的模型。圖3 中標(biāo)出了各拉桿內(nèi)力，這些內(nèi)力分別關(guān)于混凝土板縱向?qū)ΨQ軸對稱。其中拉桿EC 為回拉力拉桿，其內(nèi)力為回拉力，大小為0.086P;拉桿GC為TF拉桿，其內(nèi)力為 TF拉力，大小為0.055P;拉桿BB'為爆裂力拉桿；拉桿CC'為TF拉桿和爆裂力 混合拉桿。拉桿BB'和拉桿CC'的內(nèi)力確定如下
拉桿CC'的內(nèi)力由兩部分組成。 一部分為TF拉力，大小為0.055P。另一部 分為爆裂力的一部分，具體所占爆裂力的比例是按照回拉力與預(yù)應(yīng)力荷載的比值
計(jì)算而得。拉桿CC'的內(nèi)力具體計(jì)算為根據(jù)回拉力所占預(yù)應(yīng)力荷載的比例，求得 拉桿CC'中爆裂力部分，將其與TF拉力相加。通過計(jì)算拉桿CC'的內(nèi)力為0.083P。
拉桿BB'的內(nèi)力為扣除拉桿CC'分擔(dān)的爆裂力后剩余的爆裂力部分。通過計(jì) 算拉桿BB'的內(nèi)力為O. 132P。
拉桿FF'內(nèi)力可按TF拉力的一半近似求得。這樣模型中各拉桿內(nèi)力均已知。
根據(jù)圖3，按照幾何關(guān)系即可求得回拉力拉桿EC相對錨具中心的距離CN,。方 法為首先計(jì)算出角CBN和角ICN,，確認(rèn)I、 C、 B三點(diǎn)共線；然后通過計(jì)算(U與 0. 25b (b為承壓板尺寸)差值，求得BN長度;再計(jì)算拉桿CC'中爆裂力和拉桿BB' 中爆裂力的比值，該比值與BN長度的積即為CN,的長度。通過計(jì)算CN,的長度為 0. 094b。注意此處CN,再加上0. 25b才為錨具中心到回拉力拉桿EC的距離。
CNi的取值小于0. 25b表示回拉力拉桿EC將從錨具內(nèi)部穿過，與實(shí)際相矛盾。 因此需要對模型進(jìn)行修改，以滿足幾何尺寸的要求。
按照本發(fā)明提出的方法，指定錨具中心回拉力拉桿的距離，該距離應(yīng)在0. 5b-b 的范圍內(nèi)取值。本實(shí)施例中，指定錨具中心回拉力拉桿的距離為0.6b，各拉桿中 的內(nèi)力均保持不變。然后通過幾何計(jì)算，其他各拉桿的位置也隨之確定。上述回 拉力拉桿位置滿足《MSHTO LRFD Bridge Design Specif ications》(2006)對回 拉力拉桿位置的要求。經(jīng)上述修正后得到的拉壓桿模型如圖4所示。
這里需要指出的是修正后的模型和原模型雖然在外形上相同，但在確定拉桿 位置方面是有本質(zhì)差別的。原模型的拉桿位置可根據(jù)各拉桿內(nèi)力和模型的幾何關(guān) 系確定。而在修正后的模型中，是指定回拉力拉桿的位置，然后通過幾何計(jì)算確 定回拉力拉桿的位置。
在得到修正后的拉壓桿模型后，根據(jù)拉桿內(nèi)力得出各拉桿對應(yīng)的配筋量，將 普通鋼筋均勻分布在相應(yīng)拉桿兩邊，使鋼筋的重心位置與拉桿位置盡可能重合。
驗(yàn)算錨固區(qū)的局部抗壓強(qiáng)度，可以按GB50010-2002第7. 8. 1款和第7. 8. 3款 給出的方法與要求進(jìn)行。
如果所選擇錨固區(qū)普通鋼筋的屈服強(qiáng)度為《，則按圖1所示的國際預(yù)應(yīng)力協(xié) 會模型，所需要的回拉力鋼筋面積為0. 按本實(shí)施例中構(gòu)建的拉壓桿模型， 所需要的回拉力鋼筋面積為0.086P/《。與國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會的模型相比，本實(shí)施 例可節(jié)約的回拉力鋼筋量31. 2%。類似地可以分別計(jì)算出節(jié)約爆裂力鋼筋26. 7%，
節(jié)約TF鋼筋32. 5%。
由本實(shí)施例的結(jié)果可知，利用本發(fā)明可以修正FIP提出的拉壓桿模型，使其 滿足各種工程實(shí)際情況，配筋過程簡單可靠，利于工程設(shè)計(jì)人員參考。所構(gòu)建的 模型與原模型相比更加完善合理，錨固區(qū)內(nèi)普通鋼筋用量可節(jié)約近30%。
權(quán)利要求
1、一種后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部錨固區(qū)配筋構(gòu)筑方法，其特征在于，包括如下步驟第一步，劃分內(nèi)部錨固區(qū)范圍在與預(yù)應(yīng)力荷載相同的方向，設(shè)B為構(gòu)件尺寸，從錨具位置開始到1B-1.5B范圍內(nèi)的混凝土為錨具前的錨固區(qū)，邊界上受到來自于與之相鄰混凝土區(qū)域的均布荷載作用，爆裂應(yīng)力主要分布在該區(qū)域內(nèi)；在與預(yù)應(yīng)力荷載相反的方向，從錨具位置開始到1B范圍內(nèi)的混凝土為錨具后的錨固區(qū)，回拉應(yīng)力主要分布在該區(qū)域內(nèi)；第二步，確定錨固區(qū)的內(nèi)力比—尺寸比b/B曲線設(shè)承壓板尺寸為b，采用平面應(yīng)力方式對內(nèi)部錨固區(qū)進(jìn)行有限元分析，再采用數(shù)值積分的方法得到不同尺寸比b/B情況下錨固區(qū)中各內(nèi)力的大小，并以各內(nèi)力與預(yù)應(yīng)力荷載P比值表示即內(nèi)力比，與爆裂應(yīng)力、回拉應(yīng)力和錨具周圍拉應(yīng)力對應(yīng)的內(nèi)力分別為爆裂力BF、回拉力TBF和TF力，將這些內(nèi)力比隨尺寸比b/B變化情況繪制成曲線，即為內(nèi)力比—尺寸比b/B曲線，通過該曲線能查得給定尺寸比b/B時(shí)錨固區(qū)內(nèi)各種內(nèi)力與預(yù)應(yīng)力荷載P的比值；第三步，根據(jù)錨固區(qū)的內(nèi)力比—尺寸比b/B曲線構(gòu)建內(nèi)部錨固區(qū)的拉壓桿模型，具體為1)確定尺寸比b/B根據(jù)實(shí)際構(gòu)件和錨具尺寸，確定縱向計(jì)算平面內(nèi)的錨具承壓板尺寸b及構(gòu)件尺寸B，計(jì)算尺寸比b/B；2)選擇模型如果尺寸比b/B≤1/9，則直接使用國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會模型，否則進(jìn)入3)，對國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會模型進(jìn)行調(diào)整；3)調(diào)整國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會模型首先，根據(jù)尺寸比b/B和內(nèi)力比—尺寸比b/B曲線查得各內(nèi)力與預(yù)應(yīng)力荷載P的比值；其次，參照國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會構(gòu)建模型的方法調(diào)整國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會模型中拉桿內(nèi)力，將國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會模型中各拉桿內(nèi)力替換為通過內(nèi)力比—尺寸比b/B曲線查得的相應(yīng)內(nèi)力數(shù)值，在調(diào)整后的模型中，拉桿內(nèi)力以及拉桿相對于錨具中心的距離都發(fā)生了改變，根據(jù)拉桿內(nèi)力數(shù)值再通過幾何計(jì)算得出與回拉力對應(yīng)的拉桿即回拉力拉桿到錨具中心的距離，以L1表示，通過L1判斷出回拉力拉桿是否“穿過”錨具，如果回拉力拉桿未“穿過”錨具，所構(gòu)建的模型是合適的，否則對調(diào)整后的模型進(jìn)行修正；第四步，內(nèi)部錨固區(qū)的配筋模式根據(jù)所得到的修正后的拉壓桿模型和拉桿內(nèi)力，得出各拉桿相對于錨具中心的位置，根據(jù)普通鋼筋屈服強(qiáng)度，通過各拉桿內(nèi)力大小即得出相應(yīng)拉桿的普通鋼筋量，將普通鋼筋均勻分布在拉桿兩邊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部錨固區(qū)配筋構(gòu)筑方法， 其特征是，所述通過L判斷出回拉力拉桿是否"穿過"錨具，具體為如果。0. 5b，則回拉力拉桿未"穿過"錨具，所構(gòu)建的模型是合適的，如果LX0.5b，表示回拉力拉桿"穿過"錨具，對調(diào)整后的模型進(jìn)行修正。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部錨固區(qū)配筋構(gòu)筑方法，其特征是，第三步中，所述對調(diào)整后的模型進(jìn)行修正，具體為以指定回拉力拉桿到錨具中心的距離L的方法對模型進(jìn)行修正，回拉力拉桿與預(yù)應(yīng)力鋼筋 軸線平行且盡可能接近，回拉力拉桿位置確定后，通過幾何計(jì)算確定其他拉桿相 對于錨具中心的位置，模型也就確定了，修正后的模型僅改變的是拉桿位置，并 未改變調(diào)整后模型中拉桿中的內(nèi)力。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部錨固區(qū)配筋構(gòu)筑 方法，其特征是，第三步中，L,在0.5b-b的范圍內(nèi)取值。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部錨固區(qū)配筋構(gòu)筑方法， 其特征是，第四步中，普通鋼筋的重心位置與拉桿位置盡可能重合。
全文摘要
一種后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部錨固區(qū)配筋構(gòu)筑方法，步驟為第一步，劃分內(nèi)部錨固區(qū)范圍；第二步，確定錨固區(qū)的內(nèi)力比-尺寸比b/B曲線；第三步，根據(jù)錨固區(qū)的內(nèi)力比-尺寸比b/B曲線構(gòu)建內(nèi)部錨固區(qū)的拉壓桿模型，如果尺寸比b/B≤1/9，則直接使用國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會模型，否則對國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會模型進(jìn)行調(diào)整或修正；第四步，內(nèi)部錨固區(qū)的配筋模式。按本發(fā)明通過修正后的模型可以節(jié)約近30％的錨固區(qū)普通鋼筋。本發(fā)明適用于所有采用后張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的內(nèi)部錨固區(qū)的配筋設(shè)計(jì)。
文檔編號E04G21/12GK101173566SQ20071017123
公開日2008年5月7日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者沈水龍, 趙建立 申請人:上海交通大學(xué)