[发明专利]焊接锚垫板承载板厚度的确定方法

摘要

本发明提供一种焊接锚垫板承载板厚度的确定方法，具体涉及预应力混凝土结构技术领域。本发明通过假设支承混凝土介质为线弹性性态，采用弹性基础梁法确定锚垫板承载板的厚度，在厚度计算过程中将方程改写成矩阵的形式，简化了计算过程、缩短了计算时间。通过本发明方法确定承载板厚度的扁形锚垫板，可应用于高等级路面的桥面板、大跨度薄壳型混凝土结构等梁板类构件的锚固，安全可靠。该方法进行推广，能够为扁形锚垫板的设计提供参考，有利于扁形锚垫板的规范化生产，提高其用于工程实际中的安全性。

主权项

1.一种焊接锚垫板承载板厚度的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：a.简化尺寸：锚垫板包括承载板和锥形延长筒，所述锚垫板为扁形锚垫板，对承载板进行结构简化，忽略圆角和注浆孔道；b.建立悬臂弹性基础梁模型：锚垫板与锚板组合使用形成传力装置，所述锚板上开有锥孔；所述组合使用的方法为锚板与锚垫板的承载板可拆卸连接；锚垫板的承载板与混凝土直接接触，在接触面上形成承压区；对所述固定连接、可拆卸连接和承压区进行简化，选取单位宽度的承载板为研究对象，将锥形延长筒作为承载板的固定约束、混凝土作为承载板的弹性支承，得到悬臂弹性基础梁模型，在悬臂弹性基础梁模型中设定承载板与锥形延长筒的连接处为点A，锚板边缘为点B，承载板边缘为点C，点A与点B之间为AB段，点A与点C之间为AC段，点B与点C之间为BC段；c.计算惯性矩：通过假设承载板的厚度为δ₁，列出方程(1)为计算得到惯性矩I；d.计算承载板均布载荷：根据方程(2)计算出承载板均布载荷；所述方程(2)为q＝0.7×0.75f_ckγ，式中q为承载板均布荷载，f_ck为混凝土的强度标准值，γ为混凝土局部承压强度提高系数；e.计算承载板挠度表达式的系数：根据建立的悬臂弹性基础梁模型，推导出挠度表达式，然后对挠度表达式求导得到矩阵形式，通过矩阵形式计算出挠度表达式的系数；所述挠度表达式为方程(11)和方程(13)；所述方程(11)为式中v为挠度，x为AB段上任意一点至点A的距离，k为地基系数，C₁、C₂、C₃和C₄为系数；所述方程(13)为式中C₅、C₆、C₇和C₈为系数，x₁为BC段上任意一点至点A的距离；f.对承载板挠度表达式求二阶导数：将计算出的C₁至C₈共8个系数代入方程(11)和方程(13)，然后对代入后的方程求二阶导数；g.计算承载板最大弯矩：计算出步骤f中二阶导数的最大值，然后根据方程(23)计算出承载板的最大弯矩，所述方程(23)为M＝EIv″_max，式中M为弯矩，v″_max为步骤f中二阶导数的最大值，E为锚垫板的弹性模量；h.计算承载板厚度：根据方程(24)计算出承载板实际需要的厚度，所述方程(24)为式中[σ]为锚垫板允许抗弯强度，δ₂为承载板实际需要的厚度，