[发明专利]一种受弯构件的预内力及其计算方法

说明书

本发明公开了一种受弯构件的预内力及其计算方法，包括调整受弯构件的至少一端的连接状态为第一连接状态并施加预载；再次调整受弯构件的至少一端的连接状态由第一连接状态调整至第二连接状态，卸除预载及在受弯构件上施加荷载；基于施加的预载，计算受弯构件在第一连接状态下的内力，以及基于卸除预载及施加的荷载，分别计算受弯构件在第二连接状态下的内力，以及，叠加上述内力，得到目标内力。采用本发明的方法，能够利用该预载的施加和卸除均化受弯构件的受力，使得受弯构件的端部与跨中的正负弯矩得到有效的消减均化，有效减少弯矩幅差，进而改善受弯构件在结构中的受力性能和经济性，避免出现误判结构不可行的情况。

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域，尤其涉及一种受弯构件的预内力及其计算方法。

背景技术

在工程上，为了便于对受弯构件(例如梁、板或墙等构件)在实际建造(制造)中能够承受的结构强度进行分析，通常会对受弯构件的内力进行分析计算，以确定受弯构件在结构中的受力性能。当前，对于受弯构件的受力计算，通常采用将受弯构件的端部设置为全部铰支或全部固支，且承受全部荷载的方式进行计算。

然而，在实际设计和施工中发现，采用上述方式得到的受弯构件的内力分布非常不均，这种情况的存在容易导致实际设计和建造(或制造)中受弯构件在结构中的受力性能和经济性不佳，严重时甚至可能出现误判结构不可行。

发明内容

本发明实施例公开了一种受弯构件的预内力及其计算方法，能够有效均化受弯构件的内力，从而使得对受弯构件的结构分析更加能够充分发挥材料性能。

本发明提供了一种受弯构件的预内力及其计算方法，其包括

调整受弯构件的至少一端的连接状态为第一连接状态，在所述受弯构件上施加预载；

再次调整所述受弯构件的所述至少一端的连接状态，使其由所述第一连接状态调整至第二连接状态，卸除所述预载以及在所述受弯构件上施加荷载；

基于施加的所述预载，计算所述受弯构件在所述第一连接状态下的内力，以及基于卸除所述预载以及施加的所述荷载，分别计算所述受弯构件在所述第二连接状态下的内力，以及，叠加所述第一连接状态下与所述第二连接状态下的内力，得到目标内力。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述荷载为集中荷载和/或分布荷载，所述预载为效应方向与所述荷载效应方向一致的荷载和/或作用，包括分布荷载、集中荷载、挂载、压力、拉力、张拉、对压、对拉、支座位移以及温度作用中的任意一种或任意多种的组合。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，在所述第二连接状态下，所述受弯构件的所述至少一端的连接刚度大于所述受弯构件的所述至少一端在所述第一连接状态下的连接刚度。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述第一连接状态为未连接、铰支或半固支，所述第二连接状态为与所述第一连接状态对应的铰支、半固支或固支。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述荷载为q，所述预载为p，且pμq，其中，μ为系数，且μ≤1。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，在所述调整受弯构件的至少一端的连接状态为第一连接状态，在所述受弯构件上施加预载之前，所述方法还包括：

调整所述受弯构件的至少一端的连接状态为与所述第二连接状态相同或不同的连接状态；

计算所述受弯构件在所述与所述第二连接状态相同或不同的连接状态下所受的目标荷载；

其中，所述目标荷载与所述荷载的大小以及分布均相同。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述调整受弯构件的至少一端的连接状态为第一连接状态，在所述受弯构件上施加预载，包括：