[发明专利]一种内配FRP筋体外预应力混凝土梁抗弯强度确定方法

说明书

本申请公开了一种内配FRP筋体外预应力混凝土梁抗弯强度确定方法，包括：获取体外预应力混凝土梁和非预应力FRP筋的特征参数；根据体外预应力混凝土梁和非预应力FRP筋的特征参数，确定体外预应力混凝土梁内配置所述非预应力FRP筋，所构成的内配FRP筋体外预应力梁被破坏时的中性轴高度；根据中性轴高度确定所述内配FRP筋体外预应力混凝土梁的体内非预应力FRP筋和体外预应力筋的极限应力；根据体内非预应力FRP筋和体外预应力筋的极限应力确定所述内配FRP筋体外预应力混凝土梁的抗弯强度。本发明为内配FRP筋体外预应力混凝土梁的抗弯强度计算提供了有效的计算方法，具有计算简便、精度高、实用性强等特点。

技术领域

本发明涉及混凝土梁抗弯强度计算技术领域，尤其涉及一种内配FRP筋体外预应力混凝土梁抗弯强度确定方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。

背景技术

体外预应力技术广泛应用于新建工程的建造以及既有损伤结构的加固或改造。对于体外预应力混凝土梁，需在梁内配置一定量的有粘结筋以限制过大的裂缝宽度和间距，避免结构出现系杆拱行为。

传统的体外无粘结筋及体内有粘结筋分别为预应力和非预应力钢筋，而钢筋腐蚀会导致结构损伤破坏，采用耐腐蚀的FRP筋代替传统钢筋是解决该问题的有效方法。FRP为线弹性材料，没有钢筋那样的屈服平台，其弹性模量一般低于普通钢筋。因而使用FRP筋代替传统(预应力或非预应力)钢筋会给体外预应力混凝土梁抗弯设计带来新挑战。目前对内配非预应力FRP筋的体外预应力混凝土梁的抗弯强度缺乏有效的计算方法。

因此，亟需提供一种可预测配置体内非预应力FRP筋的体外预应力混凝土梁抗弯强度的确定方法，对内配FRP筋体外预应力混凝土梁的抗弯强度进行计算，为确定内配FRP筋体外预应力混凝土梁的抗弯强度提供理论指导。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种内配FRP筋体外预应力混凝土梁抗弯强度确定方法、装置、电子设备和计算机可读存储设备，用以解决现有技术中对内配非预应力FRP筋的体外预应力混凝土梁的抗弯强度缺乏有效计算方法的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种内配FRP筋体外预应力混凝土梁抗弯强度确定方法，包括：

获取体外预应力混凝土梁和非预应力FRP筋的特征参数；

根据所述体外预应力混凝土梁和非预应力FRP筋的特征参数，确定所述体外预应力混凝土梁内配置所述非预应力FRP筋，所构成的内配FRP筋体外预应力混凝土梁被破坏时的中性轴高度；

根据所述中性轴高度确定所述内配FRP筋体外预应力混凝土梁的体内非预应力FRP筋和体外预应力筋的极限应力；

根据所述体内非预应力FRP筋和体外预应力筋的极限应力确定所述内配FRP筋体外预应力混凝土梁的抗弯强度。

进一步地，所述体外预应力混凝土梁的特征参数包括：结构信息、截面信息、荷载信息、体外预应力筋材料信息、混凝土材料信息；

所述非预应力FRP筋的特征参数包括：非预应力FRP筋材料信息。

进一步地，根据所述体外预应力混凝土梁和非预应力FRP筋的特征参数，确定所述内配FRP筋体外预应力混凝土梁被破坏时的中性轴高度，包括：

基于有限元方法创建应力分析模型；

利用所述应力分析模型对所述体外预应力混凝土梁进行数值试验，得到体外预应力筋的极限应力增量公式；

根据所述体外预应力筋的极限应力增量公式、体外预应力筋极限应力计算方程、内配FRP筋体外预应力混凝土梁综合配筋指标计算方程和截面平衡条件，确定所述内配FRP筋体外预应力混凝土梁被破坏时的中性轴高度计算式；