专利名称：一种混凝土构件温度效应确定方法
技术领域：
本发明涉及混凝土结构领域，本发明更具体地涉及一种混凝土构件温度效应确定方法。
背景技术：
混凝土结构在遭受温度变化发生热胀冷缩时，钢筋和混凝土的应力是会产生变化的，当变化比较大时还会影响结构的安全和正常使用，比如钢筋应力超过设计值或混凝土出现大的开裂等。所以，在混凝土结构设计过程中，我们应考虑温度效应对结构构件的影响。
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002的5. 3. 6条规定当结构所处环境的温度和湿度发生变化可能危及结构的安全或正常使用时，应进行专门的结构分析。但如何进行分析，规范没有更进一步的说明。目前，关于混凝土结构的温度效应问题，大多数国家的规范只是提出了简单的描述性的要求而没有提供具体的解决方法。美国的ACI 349((Code Requirements for NuclearSafety Related Concrete Structures》提出了下列三种指导方法来处理温度效应问题I)在进行结构温度作用分析时，把混凝土截面用未开裂的截面来进行分析。该方法执行起来相对容易，但由于没有考虑温度应力随着截面的开裂和变形而产生的应力释放这一特性而显得过于保守，计算得到的应力太大。2)在进行结构分析时，不管是常规荷载作用还是温度作用，都考虑混凝土截面开裂对应力重分布的影响。该方法可能是最精确的计算方法，但该方法太过复杂，整体计算模型需进行非线性分析，迭代计算也不容易收敛，且一般的工程师也难以掌握该方法，故不易于工程上应用。3)在计算常规荷载作用时，把混凝土截面用未开裂的截面来进行计算；仅在计算温度荷载作用时，考虑截面开裂对温度应力的影响。在工程实际计算中，较常用的为上述第一种和第三中方法。在用第一种方法来进行计算时，要把温度效应的内力计算结果进行折减，以达到修正计算结果的目的，然后再与其它荷载的内力结果进行组合，但这个折减系数是多少确定起来比较盲目，没有严谨的依据；用第三种方法进行计算时，常用等效刚度的方式来考虑混凝土截面开裂对温度应力的自我消除这一特性先假定为截面不开裂，经过结构分析得到截面的内力，然后把该内力与其它内力组合并结合配筋面积计算得到截面的等效刚度，根据此等效刚度再修正结构分析模型，再次进行内力分析，得到新的内力，再进行新的等效刚度计算，依次循环，直到等效刚度收敛为止，该方法虽具备一定的可操作性，但还是显得相对繁琐，不易于工程应用。上述计算方法都有一个共同的特点，即是都要先通过对结构模型施加温度荷载，利用弹性理论得到相应的应力，进而积分得到内力；然后再把该内力与其它常规荷载计算得到的内力进行组合，进行截面的配筋计算，因而工程设计人员在实际执行过程中不易于实现，执行难度大。
发明内容
本发明目的在于提供一种混凝土构件温度效应确定方法。通过所述方法，结构的温度效应可以不必去求得其内力再参与结构的内力组合，而可以通过把直接求得的温度应变与常规计算得到的应变相叠加的方式来处理，这样不但可以避免有限元模型进行非线性计算的难点，还可以考虑混凝土的非线性特性，得到较为合理的结果。本发明采用如下技术方案来实现，提供一种混凝土构件温度效应的确定方法，其特征在于步骤如下(I)确定混凝土截面配筋设计的基本信息利用第一长度测量装置确定截面高度值h和截面宽度b，高度值h和宽度b单位均为mm ；a)利用第二长度测量装置确定截面底部和顶部混凝土保护层的厚度C1和C2 ；b)确定混凝土的应力-应变关系曲线、材料等级及其相应的弹性模量E。、轴心抗拉强度标准值ftk、轴心抗拉强度设计值ft、轴心抗压强度标准值f。,、轴心抗压强度设计值f。、立方体抗压强度特征值f；u ;c)确定普通钢筋的应力-应变关系曲线、材料等级及其相应的弹性模量匕、强度标准值fyk和强度设计值fy;d)把截面高度h等分为XN等分，每等分的长度为
权利要求
1.一种混凝土构件温度效应的确定方法，其特征在于步骤如下 (1)确定混凝土截面配筋设计的基本信息 a)利用第一长度测量装置确定截面高度值h和截面宽度b，高度值h和宽度b单位均为mm ； b)利用第二长度测量装置确定截面底部和顶部混凝土保护层的厚度C1和C2； C)确定混凝土的应力-应变关系曲线、材料等级及其相应的弹性模量E。、轴心抗拉强度标准值ftk、轴心抗拉强度设计值ft、轴心抗压强度标准值f。,、轴心抗压强度设计值f。、立方体抗压强度特征值f；u ; d)确定普通钢筋的应力-应变关系曲线、材料等级及其相应的弹性模量Es、强度标准值fyk和强度设计值fy; e)把截面高度h等分为XN等分，每等分的长度为
2.根据权利要求I所述一种混凝土构件温度效应确定方法，在步骤(4)中，轴力设计值Nd的符号为使截面受拉为正受压为负，弯矩设计值Md的符号为使截面顶部受拉底部受压为正和顶部受拉底部受压为负。
全文摘要
本发明提供一种混凝土构件温度效应的确定方法，本发明通过把直接得到的构件温度应变与常规荷载作用计算得到的应变相叠加的方式来进行截面的应力应变计算，这样不但可以避免用结构整体有限元模型进行非线性计算的难点，还可以把混凝土的非线性应力应变关系特性考虑进来，从而得到混凝土构件在温度变化状态下的较为合理的温度效应。
文档编号G01N33/38GK102636634SQ20121001997
公开日2012年8月15日 申请日期2012年1月20日 优先权日2012年1月20日
发明者张素枝, 李玉龙, 李金光, 郑建华 申请人:中国寰球工程公司