圓煤倉環形構件最大裂縫寬度的確定方法與裝置的製作方法

2023-05-08 18:16:56

專利名稱：圓煤倉環形構件最大裂縫寬度的確定方法與裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及煤倉環形構件技術領域，特別是涉及ー種圓煤倉環形構件最大裂縫寬度的確定方法與裝置。
背景技術：
圓煤倉擋煤牆承受的主要荷載為煤側壓カ和溫度荷載。在滿倉堆煤側壓力作用下，擋煤牆混凝土構件以受軸向拉カ為主；在20°C內外溫差作用下，構件以受彎為主，從數值上看，軸向拉力是彎矩的2倍以上。可見，當煤側壓カ和溫度荷載同時作用時，擋煤牆結構是以軸向受拉為主，同時伴隨有較大的彎矩的偏心受拉構件。在進行擋煤牆結構設計時，不僅要進行極限狀態下的承載カ驗算，還要進行正常使用狀態下的裂縫寬度驗算，而且往往是後者起控制作用，這就需要我們針對圓煤倉擋煤牆的特殊受カ特點，研究偏心受拉構件的裂縫寬度計算方法。《混凝土結構設計規範》中第7.I. 2條規定，最大裂縫寬度計算公式為
權利要求
1.ー種圓煤倉環形構件最大裂縫寬度的確定方法，其特徵在於，包括步驟 只保留鋼筋籠，不考慮混凝土的作用，假設截面受拉較小側最外層鋼筋的應カ為拉力，且截面應變保持為平面，求解此時的軸カ平衡方程和彎矩平衡方程，得出截面受拉較小側和較大側最外層鋼筋的應變，若所述截面受拉較小側最外層鋼筋的應變大於O則截面受拉較小側最外層鋼筋的應カ為拉カ的假設成立，確定截面為小偏心受拉，根據所述截面受拉較大側最外層鋼筋的應變計算截面受拉較大側最外層鋼筋的應カ；若所述截面受拉較小側最外層鋼筋的應變小於O則截面受拉較小側最外層鋼筋的應カ為壓力，確定截面為大偏心受拉，假定混凝土受壓區的形狀為三角形，求解此時的軸カ平衡方程和彎矩平衡方程，根據所得截面受拉區最外側混凝土的理論應變和受壓區最外側混凝土的應變計算截面受拉較大側最外層鋼筋的應變，再根據所述截面受拉較大側最外層鋼筋的應變計算截面受拉較大側最外層鋼筋的應カ； 將小偏心受拉時的所述截面受拉較大側最外層鋼筋的應力，或大偏心受拉時的所述截面受拉較大側最外層鋼筋的應カ代入最大裂縫寬度的計算公式，求解圓煤倉環形構件的最大裂縫寬度。
2.根據權利要求I所述的圓煤倉環形構件最大裂縫寬度的確定方法，其特徵在於，截面受拉較小側最外層鋼筋的應カ為拉カ時，軸カ平衡方程與彎矩平衡方程依次為
3.根據權利要求2所述的圓煤倉環形構件最大裂縫寬度的確定方法，其特徵在幹，採用高斯消去法求解截面受拉較小側最外層鋼筋的應カ為拉カ時的軸カ平衡方程與彎矩平衡方程。
4.根據權利要求2或3所述的圓煤倉環形構件最大裂縫寬度的確定方法，其特徵在幹，當截面為大偏心受拉時，軸カ平衡方程與彎矩平衡方程依次為
5.根據權利要求4所述的圓煤倉環形構件最大裂縫寬度的確定方法，其特徵在幹，採用牛頓法求解截面為大偏心受拉時的軸カ平衡方程與彎矩平衡方程。
6.ー種圓煤倉環形構件最大裂縫寬度的確定裝置，其特徵在於，包括 大小偏心受拉確定單元，用於只保留鋼筋籠，不考慮混凝土的作用，假設截面受拉較小側最外層鋼筋的應カ為拉力，且截面應變保持為平面，求解此時的軸カ平衡方程和彎矩平衡方程，得出截面受拉較小側和較大側最外層鋼筋的應變，若所述截面受拉較小側最外層鋼筋的應變大於O則截面受拉較小側最外層鋼筋的應カ為拉カ的假設成立,確定截面為小偏心受拉；若所述截面受拉較小側最外層鋼筋的應變小於O則截面受拉較小側最外層鋼筋的應カ為壓力,確定截面為大偏心受拉； 小偏心受拉鋼筋應カ確定單元，用於在截面為小偏心受拉時，根據所述截面受拉較大側最外層鋼筋的應變計算截面受拉較大側最外層鋼筋的應カ； 大偏心受拉鋼筋應カ確定單元，用於在截面為大偏心受拉時，假定混凝土受壓區的形狀為三角形，求解此時的軸カ平衡方程和彎矩平衡方程，根據所得截面受拉區最外側混凝土的理論應變和受壓區最外側混凝土的應變計算截面受拉較大側最外層鋼筋的應變，再根據所述截面受拉較大側最外層鋼筋的應變計算截面受拉較大側最外層鋼筋的應カ； 最大裂縫寬度確定單元，用於將所述小偏心受拉鋼筋應カ確定單元所得的截面受拉較大側最外層鋼筋的應力，或者所述大偏心受拉鋼筋應カ確定單元所得的截面受拉較大側最外層鋼筋的應カ代入最大裂縫寬度的計算公式，求解圓煤倉環形構件的最大裂縫寬度。
7.根據權利要求6所述的圓煤倉環形構件最大裂縫寬度的確定裝置，其特徵在於，所述大小偏心受拉確定單元在假設截面受拉較小側最外層鋼筋的應カ為拉カ的情況下，所求解的軸カ平衡方程和彎矩平衡方程依次為
8.根據權利要求7所述的圓煤倉環形構件最大裂縫寬度的確定裝置，其特徵在幹，所述大小偏心拉カ確定單元還用於採用高斯消去法求解截面受拉較小側最外層鋼筋的應カ為拉カ時的軸力平衡方程與彎矩平衡方程。
9.根據權利要求7或8所述的圓煤倉環形構件最大裂縫寬度的確定裝置，其特徵在幹，所述大偏心受拉鋼筋應カ確定單元在截面為大偏心受拉時，所求解的軸カ平衡方程與彎矩平衡方程依次為
10.根據權利要求9所述的圓煤倉環形構件最大裂縫寬度的確定裝置，其特徵在於，所述大偏心受拉鋼筋應カ確定單元還用於採用牛頓法求解截面為大偏心受拉時的軸カ平衡方程與彎矩平衡方程。
全文摘要
本發明圓煤倉環形構件最大裂縫寬度的確定方法與裝置，基於《混凝土結構設計規範》的三條假定，用於求解採用特殊配筋形式的圓煤倉環形構件在偏心拉力作用下的構件裂縫寬度首先計算受拉較小側最外層鋼筋應變的大小以確定截面是小偏心受拉還是大偏心受拉，其次通過求解不同的軸力平衡方程和彎矩平衡方程，得出相應的受拉較大側最外層鋼筋的應變和應力，最後將受拉較大側最外層鋼筋的應力代入規範公式求出對應的最大裂縫寬度。本發明為圓煤倉環形構件裂縫寬度的控制、配筋量的優化等提供依據，使混凝土截面配筋、結構設計更加合理與經濟。
文檔編號G06F17/50GK102622493SQ20121009284
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月31日 優先權日2012年3月31日
發明者周玉, 尹春明, 尹謙鈞, 林軼, 王日雲, 陳衛, 陳添槐, 馬旻 申請人:廣東省電力設計研究院