[发明专利]地铁车辆段钢筋混凝土双向分隔楼板耐火优化设计方法

摘要

本发明提供一种地铁车辆段与上盖建筑物业之间钢筋混凝土双向分隔楼板的耐火优化设计方法，包含以下步骤：首先通过有限元方法按照四边固支条件建立楼板数值模型，划分有限单元网格，计算并绘出过火后挠度—时间曲线，找出曲线上曲率的拐点；采用剖分节点搜索法确定出拐点处塑性铰线的分布及出铰截面的节点转动量；根据相应温度下混凝土与钢筋的材料性能，通过塑性铰转动量计算出塑性铰线处的薄膜力与截面抗力，确定过火板相应的剩余承载力；据此计算过火钢筋混凝土双向板的耐火时间与剩余承载力，并进行优化设计。本发明方法可精细预测钢筋混凝土双向分隔楼板的实际耐火时间与过火后的剩余承载力，可降低为了达到3小时耐火极限时间所需要增加的建设成本，达到节约造价的目的。

主权项

一种地铁车辆段钢筋混凝土双向分隔楼板耐火优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采用有限元方法，按照四边固支建立钢筋混凝土双向分隔楼板的数值模型，并将模型划分网格，设置材料属性、约束属性和荷载属性；步骤2：对划分好网格的模型按照标准温度荷载曲线施加火荷载，在预定过火时间内进行温度计算，获得楼板的有限元数值模型在预定过火时间内的不同时间段的竖向挠度值，并据此绘制过火楼板的挠度—时间关系曲线，数据均采集自楼板的有限元数值模型；步骤3：标明前述时间—挠度关系曲线中曲率的拐点；步骤4：利用剖分节点搜索法，获取前述拐点所对应的塑性铰线位置，即：各塑性铰节点与楼板两侧边缘的距离；步骤5：根据已得的拐点所对各塑性铰节点绘制塑性铰线图，并从计算结果中提取塑性铰线位置所在节点相应时间的转角量；提取的方法是，在数值模型计算生成的结果数据文件中找到对应的数据；步骤6：根据塑性铰线位置截面抗力与薄膜力，确定楼板的剩余承载力。