北華航天工業學院梁琳霄獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉北華航天工業學院申請的專利循環荷載作用下植筋混凝土構件界面粘結滑移計算方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120180777B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-12發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510665204.5,技術領域涉及:G06F30/20;該發明授權循環荷載作用下植筋混凝土構件界面粘結滑移計算方法是由梁琳霄;謝安濤;郭博深;閻西康;楊洪渭;李曉亮;姚宇杭設計研發完成,并于2025-05-22向國家知識產權局提交的專利申請。
本循環荷載作用下植筋混凝土構件界面粘結滑移計算方法在說明書摘要公布了:本發明涉及循環荷載作用下植筋混凝土構件界面粘結滑移計算方法,屬于工程結構加固改造技術領域。依次包括植筋粘結應力分析、靜載作用下粘結滑移計算修正以及循環荷載作用下粘結滑移計算三部分。本發明考慮了植筋粘結的主要因素如植筋直徑、植筋錨固深度的影響,準確描述了植筋構件拉拔承載力關鍵影響因素如植筋直徑、植筋錨固深度對粘結力的影響,從而對計算植筋構件內力和變形提供了理論依據,完善了植筋加固改造工程設計。
本發明授權循環荷載作用下植筋混凝土構件界面粘結滑移計算方法在權利要求書中公布了:1.循環荷載作用下植筋混凝土構件界面粘結滑移計算方法,其特征在于:所述循環荷載作用下植筋混凝土構件界面粘結滑移計算方法依次包括植筋粘結應力分析、靜載作用下粘結滑移計算修正以及循環荷載作用下粘結滑移計算三部分; 所述植筋粘結應力分析,具體包括: 設置植筋界面受力分析模型,取長度為dx的微元體,由力的平衡可知: (式5) 式中,為植筋直徑;為膠筋界面粘結應力;為受力分析微元體長度;為植筋鉆孔的直徑;為膠混界面粘結應力;為植筋受拉應力; 可見、之間存在一定比例關系,故只對膠筋界面粘結應力進行分析,設粘結應力=; 所述靜載作用下粘結滑移計算修正,包括如下步驟: 設粘結滑移本構關系式為: (式6) 式中,為粘結應力;為滑移值;為極限粘結強度;為極限滑移值;為彈性階段滑移值;為殘余滑移值; 對靜載作用下粘結滑移模型系數進行修正,將錨固深度作為參數來表示殘余滑移,使用三階段一次函數來表示修正模型; 所述使用三階段一次函數來表示修正模型,具體為: 靜力作用下植筋拉拔發生界面破壞的極限粘結應力為: (式7) 式中,為靜力作用下的極限粘結應力;為植筋膠套筒粘結剪切強度; 初滑移粘結應力采用通用計算式: (式8) (式9) 式中,為初滑移粘結應力;為初滑移粘結強度比例系數; 殘余粘結應力采用通用計算式: (式10) (式11) 式中,為殘余粘結應力;為殘余粘結強度比例系數; 與初滑移粘結應力、極限粘結應力、殘余粘結應力對應的滑移值分別為、、;滑移值與植筋深度呈線性相關,臨界植筋深度以下式計算: (式12) 式中,為臨界植筋深度;為植筋的屈服強度; 極限滑移值根據臨界植筋深度計算得出: (式13) 式中,為極限滑移值; 初滑移值與的關系為: (式14) 式中,為初滑移值; 換算成與的關系,表示為: (式15) 殘余滑移值與的關系為: (式16) 式中,為殘余滑移值; 換算成與的關系,表示為: (式17) 將粘結滑移關系曲線定義為三段式模型,分為彈性階段、滑移階段及破壞階段,每個階段均對應一個一次函數,即三階段一次函數; 將確定的特征值、、、、、代入三階段一次函數,得到粘結滑移關系; 將確定的特征值、、、、、代入三階段一次函數,得到粘結滑移關系,具體為: 彈性階段: (式18) 滑移階段: (式19) 破壞階段: (式20) 式中,、為與植筋直徑、植筋錨固深度相關的系數,隨植筋直徑和錨固深度的增加而減小,隨植筋直徑和錨固深度的增加而增大; 所述、分別由下式表示: (式21) (式22) 式中,為植筋直徑、為植筋錨固深度; 整理得到在靜載作用下膠筋界面粘結滑移關系式如下: (式23) 所述循環荷載作用下粘結滑移計算,具體如下: 由于沿植筋長度的分布并不規則,建立循環荷載作用下粘結滑移本構關系時使用平均粘結應力,則粘結應力-滑移曲線規律同三段式模型;由粘結滑移關系曲線分布可確定三個特征點:循環荷載作用下的初滑移粘結應力,循環荷載作用下的初滑移值;循環荷載作用下的極限粘結應力,循環荷載作用下的極限滑移值;循環荷載作用下的殘余粘結應力,循環荷載作用下的殘余滑移值; 靜力作用下植筋拉拔發生界面破壞的極限粘結應力如(式7)所示; 考慮循環加載導致的粘結強度降低,引入極限粘結強度比例系數, (式24) 式中,為極限粘結強度比例系數;為靜力作用下的極限粘結應力;為循環荷載作用下的極限粘結應力; 與植筋直徑存在線性關系,分析試驗數據,可得: (式25) 得到循環荷載作用下的植筋拉拔極限粘結應力為: (式26) 循環荷載作用下的初滑移粘結應力采用計算式: (式27) (式28) 式中,為初滑移粘結強度比例系數; 循環荷載作用下的殘余粘結應力采用通用計算式: (式29) (式30) 式中,為殘余粘結強度比例系數; 所述(式26)、(式27)以及(式29)中,與、、對應的循環荷載作用下的滑移值分別為、、; 循環荷載作用下的極限滑移值根據臨界植筋深度計算得出: (式31) 循環荷載作用下的初滑移值與的關系為: (式32) 換算成與的關系,表示為: (式33) 循環荷載作用下的殘余滑移值與的關系為: (式34) 換算成與的關系,表示為: (式35) 將上述(式27)-(式35)確定的特征值代入三階段一次函數,得到粘結滑移關系; 將上述(式27)-(式35)確定的特征值代入三階段一次函數,得到的粘結滑移關系具體為: 彈性階段: (式36) 滑移階段: (式37) 破壞階段: (式38) 、為與循環荷載作用下的相關系數; (式39) (式40) 整理得到在循環荷載作用下膠筋界面粘結滑移關系式: (式41)。
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