武漢大學周滿獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉武漢大學申請的專利一種體外預應力引起的變截面波形鋼腹板組合梁橋剪應力實用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:CN115510537B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-15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:202211209889.5,技術領域涉及:G06F30/13;該發明授權一種體外預應力引起的變截面波形鋼腹板組合梁橋剪應力實用計算方法是由周滿;蘇小龍;冀偉;張建東設計研發完成,并于2022-09-30向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種體外預應力引起的變截面波形鋼腹板組合梁橋剪應力實用計算方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種體外預應力引起的變截面波形鋼腹板組合梁橋剪應力實用計算方法。該方法基于等效荷載法,將體外預應力等效為一對自平衡的力系,計算出體外預應力引起的波形鋼腹板上的有效剪力,軸力和彎矩,再基于波形鋼腹板PC組合梁橋的手風琴效應,將彎矩等效為一對作用于頂底板形心的力偶,將軸力等效為作用于頂底板形心的平行力系,根據波形鋼腹板上剪應力均勻分布的特征,從而求得波形鋼腹板上的剪應力。本發明方法簡便且精確,避免了傳統計算方法基于波形鋼腹板承受所有截面剪力的假設而導致的計算誤差,同時既適用于體外預應力筋是直線的情況,也適用于體外預應力筋是折線的情況,比起復雜的預應力變截面梁剪應力解析公式該方法更方便被工程設計人員使用。
本發明授權一種體外預應力引起的變截面波形鋼腹板組合梁橋剪應力實用計算方法在權利要求書中公布了:1.一種體外預應力引起的變截面波形鋼腹板組合梁橋剪應力實用計算方法,其特征在于,包括以下步驟: 1將體外預應力等效為作用于錨固端和轉折點的一對自平衡力P,P進一步可以分解為水平力Pcosθ和豎向力Psinθ,θ為預應力筋和水平方向的夾角,沿梁水平方向取一微段dx,取梁微端右邊截面為分析對象,此時在預應力作用下,梁微端豎向截面受到預應力的水平分量Pcosθ,豎向分量Psinθ和預應力彎矩M作用; 2將梁截面所受的彎矩M等效為一對作用于混凝土頂板和底板形心處的力偶{T,T'},計算公式如下: 式中:集中力T、T'與彎矩M等效并作用在混凝土頂板和底板形心處;N1為傾斜混凝土底板所承受的軸向壓力;α為混凝土底板與水平線的傾角;hx為混凝土頂板、底板形心之間的距離; 3將水平力Pcosθ平移至截面形心,則截面上產生附加偏心彎矩ePcosθ,將預應力的水平分量Pcosθ等效為分別作用于頂底板形心處的一對水平分量12Pcosθ,同步驟2,偏心彎矩ePcosθ可等效為一對作用于混凝土頂板和底板形心處的力偶;在預應力的水平分量Pcosθ作用下,混凝土頂底板上的力分別為: 式中:T1為混凝土頂板上的水平力,T2為混凝土底板上的水平力,e為水平力Pcosθ與截面形心處的距離;N2為混凝土底板所承受的軸向壓力;θ為預應力筋與水平線的夾角;hx為混凝土頂板、底板形心之間的距離; 4梁混凝土底板上的集中力N1實際上就是水平力T和豎向剪力Q1的合力,同理,N2實際上就是水平力T2和豎向剪力Q2的合力,那么混凝土底板上的剪力QB及剪應力τB為: 式中,AB為梁微段截面處混凝土底板的豎直截面面積; 5根據平衡方程,波形鋼腹板上會產生與底板上Q1和Q2大小相等方向相反的附加剪力Q1'和Q2',那么梁微段截面處波形鋼腹板實際承受的有效剪力Qw及其剪應力τw的計算公式如下: 式中,Q0為體外預應力的豎向分量,其大小等于Psinθ,Aw—梁微段截面處波形鋼腹板的豎直截面的面積。
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