[发明专利]一种轨道板温度裂缝宽度的计算方法

权利要求书

1.一种轨道板温度裂缝宽度的计算方法,其特征在于：包括以下步骤：

(1)确定开裂轨道板的基本参数，并根据裂缝间距l_cr将轨道板划分为若干个母单元，然后将每个母单元划分为n个长度为Δx的子单元；

(2)计算裂缝截面处纵向钢筋的应力σ_s和应变ε_s；

(3)假设母单元的梁端截面初始黏结滑移量s₀，并根据黏结应力与滑移量的本构关系，计算初始黏结应力τ_b,0；

(4)根据黏结应力与滑移量的本构关系，平衡方程和变形协调方程对子单元进行迭代求解，并判断求解结果是否满足边界条件；

(5)计算轨道板温度裂缝宽度w；

步骤(1)中开裂轨道板的基本参数包括混凝土抗压强度标准值f_ck，混凝土抗压强度设计值f_c，混凝土抗拉强度标准值f_tk，混凝土抗拉强度设计值f_t，混凝土弹性模量E_c，钢筋抗拉强度设计值f_y，钢筋弹性模量E_s，纵向钢筋直径d，纵向钢筋配筋率ρ，裂缝截面处受拉纵向钢筋截面面积A_s，裂缝截面处受拉混凝土截面面积A_ct，轨道板宽度b和轨道板高度h。

2.根据权利要求1所述的一种轨道板温度裂缝宽度的计算方法，其特征在于：步骤(1)中裂缝间距由下式确定：

式中：d为纵向钢筋直径，ρ为配筋率。

3.根据权利要求2所述的一种轨道板温度裂缝宽度的计算方法，其特征在于：步骤(3)中黏结应力τ_b与滑移量s的本构关系由以下各式确定：

τ_b＝τ_max,s₁≤s≤s₂

τ_b＝τ_f,s≥s₃

式中：τ_f为残余黏结应力，s₁为最大粘结应力对应的滑移量，s₂为平台端终点对应的滑移量，s₃残余黏结应力对应的滑移量，α为经验系数。

4.根据权利要求3所述的一种轨道板温度裂缝宽度的计算方法，其特征在于：步骤(4)中子单元的平衡方程采用以下各式：

A_sσ_s＝A_ctσ_ct(x)+A_sσ_s(x)

式中：τ_b(x)为距离一侧裂缝处x的钢筋与混凝土的黏结应力，σ_s(x)为距离一侧裂缝x处的钢筋应力，σ_ct(x)为距离一侧裂缝x处的混凝土拉应力。

5.根据权利要求4所述的一种轨道板温度裂缝宽度的计算方法，其特征在于：步骤(4)中变形协调方程采用下式：

式中：s(x)为钢筋和混凝土之间在距一侧裂缝x处的相对滑移量，ε_s(x)为距一侧裂缝x处的纵向钢筋应变，ε_ct(x)为距一侧裂缝x处的混凝土应变。

6.根据权利要求5所述的一种轨道板温度裂缝宽度的计算方法，其特征在于：步骤(4)中由于母单元的应力、应变和滑移量是对称的，因此只需对母单元的前个子单元进行迭代分析，并假设各子单元中的黏结应力τ_b均匀分布；在第j次迭代分析中，在i截面纵向钢筋应力和滑移量已知的情况下，i+1截面处的纵向钢筋应力和滑移量采用下列关系式确定：

式中：为第j次迭代时i截面处的钢筋与混凝土的黏结应力，为第j次迭代时i+1截面处纵向钢筋应变，为第j次迭代时i截面处纵向钢筋应变，为第j次迭代时i+1截面处的混凝土应变，为第j次迭代时i截面处混凝土应变。