CN110512726A - 一种混凝土受弯构件的固定方法及固定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混凝土受弯构件的固定方法及固定装置，该方法包括获取混凝土受弯构件的总荷载；预设混凝土受弯构件的钢筋与支座未连接或活动连接，以使混凝土受弯构件与支座处于第一连接状态，配置混凝土受弯构件在第一连接状态下所要承受的第一荷载；将混凝土受弯构件的钢筋与支座固接，以使混凝土受弯构件与支座由第一连接状态调整为第二连接状态，配置混凝土受弯构件在第二连接状态下所要承受的第二荷载。本发明实施例提供了一种混凝土受弯构件的固定方法，采用这种方法可使混凝土受弯构件的两端与跨中的正负弯矩得到有效的均化，从而提高混凝土受弯构件在建筑结构中的受力性能和经济性。

Description

一种混凝土受弯构件的固定方法及固定装置
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种混凝土受弯构件的固定方法及固定装置。
背景技术
在土木工程理论中，针对混凝土受弯构件(例如混凝土梁、混凝土板等)与支座的连接关系，通常认为：混凝土受弯构件上的钢筋不与支座固定连接时，可认为此时混凝土受弯构件处于只承受传递剪力，不承受传递弯矩的状态，因此可假定此时混凝土受弯构件与支座为铰接；而当混凝土受弯构件的钢筋与支座固接时，则认为此时混凝土受弯构件不仅承受传递剪力，又承受传递弯矩，因此可认定混凝土受弯构件与支座为固接。
基于上述理论，当前，在实际设计施工中，混凝土受弯构件与支座的连接，普遍采用固接的方式，也有采用铰接的方式。而不论是混凝土受弯构件与支座固接抑或是铰接时，混凝土受弯构件所承受的荷载都是一次生成并全部承受的。
但是，在实际设计施工中发现，如果是采用混凝土受弯构件(以混凝土梁为例)与支座铰接时，混凝土梁在满跨均布竖向荷载q(q＞0)的作用下的弯矩图是呈抛物线状分布的(如图1所示)，此时，混凝土梁的梁端弯矩为零(即A、B两处的弯矩为零)，而跨中产生极大值弯矩Mc1＝ql2/8，因此，混凝土梁的梁端与跨中的弯矩幅差为极大值Δ1＝ql2/8。而如果是采用混凝土梁与支座固接时，混凝土梁在满跨均布竖向荷载q作用下的弯矩图也是呈抛物线状分布的(如图2所示)，但是，此时混凝土梁的梁端(即图2中A、B两处)产生极值负弯矩MA＝MB＝-ql2/12，跨中产生小幅正弯矩Mc2＝ql2/24，混凝土梁的梁端负弯矩与跨中正弯矩的弯矩幅差为Δ2＝ql2/24。这种方式虽然相较于假定混凝土梁的梁端均为铰支的弯矩幅差Δ1＝ql2/8有所减小，但是混凝土梁的梁端负弯矩比跨中正弯矩也大的较多。
由此可知，不论采用混凝土受弯构件与支座固接还是铰接，只要混凝土受弯构件承受的荷载为一次生成的方式，混凝土受弯构件的全跨内弯矩的分布都是极不均匀的，这种情况会导致全跨等截面的混凝土受弯构件的结构受力性能及经济性能均不佳，从而造成现浇混凝土受弯构件的截面较大，难以满足建筑的使用要求；或者造成支座钢筋密集，难以施工。
发明内容
本发明实施例公开了一种混凝土受弯构件的固定方法及固定装置，能够有效均化混凝土受弯构件的两端与跨中的正负弯矩，从而提高混凝土受弯构件的结构受力性能和经济性，进而能够满足建筑的使用要求，提高易建性。
第一方面，本发明提供了一种混凝土受弯构件的固定方法，其包括
获取混凝土受弯构件的总荷载；
预设所述混凝土受弯构件的钢筋与所述支座未连接或活动连接，以使所述混凝土受弯构件与所述支座处于第一连接状态，并配置所述混凝土受弯构件在所述第一连接状态下所要承受的第一荷载；其中，所述第一荷载为所述总荷载的部分荷载；
将所述混凝土受弯构件的钢筋与所述支座由活动连接调整为固接，以使所述混凝土受弯构件与所述支座由所述第一连接状态调整为第二连接状态，并配置所述混凝土受弯构件在所述第二连接状态下所要承受的第二荷载；其中，所述第二荷载为所述总荷载中除去所述第一荷载的剩余荷载。
应该得知的是，本发明的混凝土受弯构件的固定方法在上述步骤执行后，基于所述第一荷载及第二荷载实现所述混凝土受弯构件与所述支座的固定连接。
其中，混凝土受弯构件可为混凝土梁、混凝土板(包括挡头墙板)等。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第一连接状态为铰接，所述第二连接状态为固接。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，
所述混凝土受弯构件包括混凝土梁及楼板，在所述获取混凝土受弯构件的总荷载之前，所述方法还包括
支设模板，在所述模板内浇筑混凝土，以形成所述混凝土梁及所述楼板；
在所述混凝土受弯构件及所述楼板生成后，拆除所述模板，并执行所述获取混凝土受弯构件的总荷载的动作；或者
安装混凝土预制构件，以形成所述混凝土梁和所述楼板；
在所述混凝土梁及所述楼板生成后，执行所述获取混凝土受弯构件的总荷载的动作；或者
安装混凝土预制构件，并在所述混凝土预制构件上浇筑混凝土，以形成所述混凝土梁和所述楼板；
在所述混凝土梁及所述楼板生成后，执行所述获取混凝土受弯构件的总荷载的动作。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，
所述第一荷载及所述第二荷载为竖向荷载和/或水平荷载。
其中，当所述混凝土受弯构件为混凝土梁时，所述混凝土受弯构件可为单梁或结构梁；
当所述混凝土受弯构件为单梁时，所述混凝土受弯构件的总荷载为竖向荷载，所述竖向荷载包括竖向恒荷载及竖向活荷载，所述第一荷载为部分所述竖向恒荷载，所述第二荷载包括另一部分所述竖向恒荷载以及所述竖向活荷载；
当所述混凝土受弯构件为结构梁时，所述混凝土受弯构件的总荷载包括竖向荷载及水平荷载，所述竖向荷载包括竖向恒荷载及竖向活荷载，所述第一荷载为第一竖向恒荷载，所述第一竖向恒荷载为部分所述竖向恒荷载，所述第二荷载包括第二竖向恒荷载、所述竖向活荷载及所述水平荷载，其中，所述第二竖向恒荷载为所述竖向恒荷载除去所述第一竖向恒荷载的剩余恒荷载。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，
在所述获取混凝土受弯构件的总荷载之前，所述方法还包括：
获取混凝土受弯构件模型的预设总荷载；
预设所述混凝土受弯构件模型的钢筋与所述支座模型未连接或活动连接，以使所述混凝土受弯构件模型与所述支座模型处于第一连接状态，然后配置所述混凝土受弯构件模型在所述第一连接状态下所要承受的第一预设荷载；其中，所述第一预设荷载为所述预设总荷载的部分荷载；
根据所述第一预设荷载计算所述混凝土受弯构件模型在所述第一预设荷载作用下的第一弯矩；
将所述混凝土受弯构件模型的钢筋与所述支座模型固接，以使所述混凝土受弯构件模型与所述支座模型由所述第一连接状态调整为第二连接状态，并配置所述混凝土受弯构件模型在所述第二连接状态下所要承受的第二预设荷载，其中，所述第二预设荷载为所述预设总荷载除去所述第一预设荷载的剩余荷载；
根据所述第二预设荷载计算所述混凝土受弯构件模型在所述第二预设荷载作用下的第二弯矩；
将所述第一弯矩与所述第二弯矩叠加，得到所述目标弯矩。
第二方面，本发明还提供了一种混凝土受弯构件的固定装置，包括
获取单元，用于获取混凝土受弯构件的总荷载；
第一处理单元，用于预设所述混凝土受弯构件的钢筋与所述支座未连接或活动连接，以使所述混凝土受弯构件与所述支座处于第一连接状态，并配置所述混凝土受弯构件在所述第一连接状态下所要承受的第一荷载；其中，所述第一荷载为所述总荷载的部分荷载；
第二处理单元，用于将所述混凝土受弯构件的钢筋与所述支座固接，以使所述混凝土受弯构件与所述支座由所述第一连接状态调整为第二连接状态，并配置所述混凝土受弯构件在所述第二连接状态下所要承受的第二荷载；其中，所述第二荷载为所述总荷载中除去所述第一荷载的剩余荷载。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面的实施例中，所述第一连接状态为铰接，所述第二连接状态为固接。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面的实施例中，
所述混凝土受弯构件包括混凝土梁及楼板，所述第一处理单元还用于在所述获取单元获取混凝土受弯构件的总荷载之前，支设模板，在所述模板内浇筑混凝土，以形成所述混凝土梁及所述楼板，以及在所述混凝土受弯构件及所述楼板生成后，拆除所述模板，并触发执行所述获取混凝土受弯构件的总荷载的动作；或者，所述第一处理单元还用于在所述获取单元获取混凝土受弯构件的总荷载之前，安装混凝土预制构件，以形成所述混凝土梁和所述楼板，以及在所述混凝土梁及所述楼板形成后，触发执行所述获取混凝土受弯构件的总荷载的动作；或者，所述第一处理单元还用于在所述获取单元获取混凝土受弯构件的总荷载之前，安装混凝土预制构件，并在所述混凝土预制构件上浇筑混凝土，以形成所述混凝土梁和所述楼板，以及在所述混凝土梁及所述楼板形成后，触发执行所述获取混凝土受弯构件的总荷载的动作。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面的实施例中，所述第一荷载及所述第二荷载为竖向荷载和/或水平荷载。
其中，所述混凝土受弯构件可为混凝土梁或混凝土板。当所述混凝土受弯构件为混凝土梁时，所述混凝土受弯构件可为单梁或结构梁；
当所述混凝土受弯构件为单梁时，所述混凝土受弯构件的总荷载为竖向荷载，所述竖向荷载包括竖向恒荷载及竖向活荷载，所述第一荷载为部分所述竖向恒荷载，所述第二荷载包括另一部分所述竖向恒荷载以及所述竖向活荷载；
当所述混凝土受弯构件为结构梁时，所述混凝土受弯构件的总荷载包括竖向荷载及水平荷载，所述竖向荷载包括竖向恒荷载及竖向活荷载，所述第一荷载为第一竖向恒荷载，所述第一竖向恒荷载为部分所述竖向恒荷载，所述第二荷载包括第二竖向恒荷载、所述竖向活荷载及所述水平荷载，其中，所述第二竖向恒荷载为所述竖向恒荷载除去所述第一竖向恒荷载的剩余恒荷载。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面的实施例中，
所述混凝土受弯构件的固定装置还包括：
建模单元，用于在所述获取单元获取所述混凝土受弯构件的总荷载之前，获取混凝土受弯构件模型的预设总荷载；以及，预设所述混凝土受弯构件模型的钢筋与所述支座模型未连接或活动连接，以使所述混凝土受弯构件模型与所述支座模型处于第一连接状态，然后配置所述混凝土受弯构件模型在所述第一连接状态下所要承受的第一预设荷载；其中，所述第一预设荷载为所述预设总荷载的部分荷载；以及，根据所述第一预设荷载计算所述混凝土受弯构件模型在所述第一预设荷载作用下的第一弯矩；以及，将所述混凝土受弯构件模型的钢筋与所述支座模型固接，以使所述混凝土受弯构件模型与所述支座模型由所述第一连接状态调整为第二连接状态，并配置所述混凝土受弯构件模型在所述第二连接状态下所要承受的第二预设荷载，其中，所述第二预设荷载为所述预设总荷载除去所述第一预设荷载的剩余荷载；以及，根据所述第二预设荷载计算所述混凝土受弯构件模型在所述第二预设荷载作用下的第二弯矩；以及，将所述第一弯矩与所述第二弯矩叠加，得到目标弯矩；以及基于所述目标弯矩，确定所述混凝土受弯构件在所述第一连接状态下所要承受的第一荷载，以及确定所述混凝土受弯构件在所述第二连接状态下所要承受的第二荷载。
与传统技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例提出了一种混凝土受弯构件与支座的连接新方式，通过人为主动地将混凝土受弯构件的两端支承状态采用分阶段生成的方式，并将其承受的总荷载对应各个阶段进行分段施加，从而可有效使得混凝土受弯构件的两端与跨中的正负弯矩得到有效的均化，从而提高混凝土受弯构件结构的受力性能和经济性，有利于提高混凝土受弯构件在建筑结构中的适用性和易建性。
此外，采用本发明实施例的混凝土受弯构件的固定方法，混凝土受弯构件的断面比全过程固接或铰接有所减小，可使似乎无法满足建筑方案对于空间限制的截面高度得到满足。另外，采用本发明的方法，还可减轻混凝土受弯构件的自重，从而有效降低地震作用，全面改善混凝土受弯构件的受力变形性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是传统的混凝土受弯构件与支座为铰接时的弯矩图；
图2是传统混凝土受弯构件与支座为固接时的弯矩图；
图3是本发明实施例一提供的混凝土受弯构件的固定方法的流程图；
图4是本发明实施例一提供的混凝土受弯构件(混凝土梁)与支座(支座为混凝土柱)的连接结构示意图；
图5是图4的A向剖面图；
图6是本发明实施例一提供的混凝土受弯构件(混凝土梁)与支座(支座为混凝土主梁)的连接结构示意图；
图7是图6的B向剖面图；
图8是本发明实施例二提供的混凝土受弯构件的固定方法的流程图；
图9是本发明实施例二提供的混凝土受弯构件(混凝土梁)上的钢筋与支座活动连接时，混凝土受弯构件在部分恒载作用下的弯矩图；
图10是本发明实施例二提供的混凝土受弯构件(混凝土梁)上的钢筋与支座固接时，混凝土受弯构件在其余竖向荷载作用下的弯矩图；
图11是图9和图10中的弯矩叠加后的弯矩图；
图12是本发明实施例三提供的一种混凝土受弯构件的固定装置的结构示意图；
图13是本发明实施例四提供的另一种混凝土受弯构件的固定装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
以下进行结合附图进行详细描述。
实施例一
请参阅图3，图3为本发明实施例一公开的混凝土受弯构件的固定方法的流程示意图；如图3所示，一种混凝土受弯构件的固定方法可包括：
101、获取混凝土受弯构件的总荷载。
在本实施例中，混凝土受弯构件可为混凝土梁或混凝土板。本发明实施例主要以该混凝土受弯构件为混凝土梁为例进行说明。在土木工程理论中，混凝土受弯构件的总荷载可根据建筑规范中规定的公式进行计算得到。其中，混凝土受弯构件的总荷载主要包括竖向荷载及水平荷载。当该混凝土受弯构件为混凝土梁时，该混凝土梁可为单梁或结构梁。对于单梁而言，其仅受竖向荷载作用，而对于结构梁而言，其不仅受竖向荷载作用，同时还受水平荷载作用。其中，竖向荷载包括竖向恒荷载和竖向活荷载，竖向恒荷载及竖向活荷载的方向是确定向下的。竖向恒荷载主要包括混凝土梁的自重荷载、楼板的自重荷载、楼板叠合层荷载、楼板找平层荷载、楼板面层荷载中的任意一种或多种叠加的恒荷载；竖向活荷载主要包括楼板活荷载、楼板面层活荷载等。水平荷载的方向是经常变化的，其主要包括风荷载、地震荷载等自然荷载。
102、预设所述混凝土受弯构件的钢筋与所述支座未连接或活动连接，以使所述混凝土受弯构件与所述支座处于第一连接状态，并配置所述混凝土受弯构件在所述第一连接状态下所要承受的第一荷载；其中，所述第一荷载为所述总荷载的部分荷载。
在本实施例中，该第一连接状态可为铰接，即此时，混凝土受弯构件相对支座可转动。
其中，混凝土受弯构件的钢筋与支座未连接是指：混凝土受弯构件的钢筋与支座没有任何连接关系。而混凝土受弯构件的钢筋与支座活动连接是指：混凝土受弯构件的钢筋与支座可通过螺栓初拧(或套筒连接)使得该混凝土受弯构件的钢筋可相对该支座活动或者是该混凝土受弯构件的钢筋初步绑扎在支座上，混凝土受弯构件的钢筋可相对支座活动。
具体地，在实际设计施工中，该混凝土受弯构件的钢筋与支座活动连接的具体方式可为：在混凝土受弯构件的钢筋靠近支座的位置处先预留便于操作的连接槽口，然后再在该连接槽口内设置连接件，将该连接件与支座活动连接，从而完成钢筋与支座的活动连接。即，若该连接件与支座活动连接，则意味着，该混凝土受弯构件此时与支座是处于活动连接状态的；而若该连接件与支座固接时，则意味着，该混凝土受弯构件此时与支座是处于固接状态的。优选的，该连接件可为设置在混凝土受弯构件的上部钢筋上的螺栓接头或者是套筒等。
该混凝土受弯构件可为混凝土梁及楼板。作为其中一种实施方式，在施工时，该混凝土受弯构件可采用预制的方式，即，该混凝土受弯构件可在工厂先预制好再运输到现场，此时，在上述获取该混凝土受弯构件的总荷载的步骤之前，可先在该混凝土受弯构件上安装混凝土预制楼板，在混凝土梁及楼板生成后，再触发执行获取该混凝土受弯构件的总荷载的动作。
作为另一种可选的实施方式，该混凝土受弯构件还可采用现浇的方式，此时，在上述获取该混凝土受弯构件的总荷载的步骤之前，先现场支设模板，在模板内浇筑混凝土，从而形成该混凝土梁及楼板，再触发执行获取该混凝土受弯构件的总荷载的动作。
作为又一种可选的实施方式，该混凝土受弯构件还可采用预制加现浇的方式，在上述获取该混凝土受弯构件的总荷载的步骤之前，可安装混凝土预制件，然后在该混凝土预制件上浇筑混凝土，以形成该混凝土梁及楼板，然后再触发执行获取该混凝土受弯构件的总荷载的动作。
由此可知，上述三种方式下，该混凝土梁均与楼板一起生成，也就是说，该混凝土受弯构件的总荷载包括混凝土梁及楼板所承受的荷载。
此外，应该得知的是，在上述三种方式中，若混凝土受弯构件为现浇方式，则可在该混凝土受弯构件的上部钢筋靠近支座的位置处预留出连接槽口(该连接槽口需以能够放置固定该连接件为前提)，然后再浇筑该混凝土。也就是说，在该混凝土受弯构件及楼板生成后，该混凝土受弯构件的上部钢筋靠近支座的位置处依然保留有该连接槽口，此时，再将该连接件固定在该连接槽口内。可以得知的是，该连接件在该连接槽口内可拧紧并采用混凝土浇筑的方式进行固定。
在本实施例中，该第一荷载可为竖向荷载、水平荷载或者是同时包括竖向荷载及水平荷载。该竖向荷载包括该混凝土受弯构件的自重荷载、楼板的自重荷载、楼板面层荷载、楼板找平层荷载中的任意一种或任意多种。
作为一种可选的实施方式，该第一荷载可包括混凝土受弯构件的自重荷载及楼板的自重荷载，因此，在配置混凝土受弯构件在第一连接状态下所要承受的第一荷载之前，可通过先计算混凝土受弯构件的自重荷载和楼板的自重荷载，然后再根据该混凝土受弯构件的自重荷载和楼板的自重荷载，得到该第一荷载的值。即此时，该第一荷载等于混凝土受弯构件的自重荷载加上楼板的自重荷载。也就是说，在混凝土受弯构件与支座位于第一连接状态(即，铰接)时，此时并未在混凝土受弯构件上施加任何额外的荷载，使得混凝土受弯构件仅受其自重荷载以及楼板的自重荷载的作用。
作为另一种可选的实施方式，该第一荷载可包括混凝土受弯构件的自重荷载、楼板的自重荷载、楼板面层荷载、楼板找平层荷载及其他附加荷载等。因此，在配置混凝土受弯构件在第一连接状态所要承受的第一荷载之前，可先计算出楼板的自重荷载、楼板面层荷载、楼板找平层荷载及其他附加荷载，然后再将这部分荷载施加于混凝土受弯构件上。
可以得知的是，在本实施例中，该支座可为与混凝土受弯构件连接的混凝土柱、混凝土梁、楼板或其他支承体。
作为一种可选的实施方式，如图4及图5所示，当该支座20为混凝土柱时，该混凝土柱可为矩形柱，该混凝土受弯构件10可为矩形混凝土梁，在该混凝土受弯构件10的上部钢筋11靠近支座20的位置处设置有连接槽口111，此时，该连接件12处于混凝土浇筑形成的连接槽口111内。
作为另一种可选的实施方式，如图6及图7所示，当该支座20为混凝土主梁时，该混凝土受弯构件10可作为混凝土次梁，此时，同理，在该混凝土受弯构件的上部钢筋11靠近支座20的位置处设置有连接槽口111，该连接件12通过混凝土浇筑固定在连接槽口111内。
103、预设所述混凝土受弯构件的钢筋与所述支座固接，以使所述混凝土受弯构件与所述支座由所述第一连接状态调整为第二连接状态，并配置所述混凝土受弯构件在所述第二连接状态下所要承受的第二荷载；其中，所述第二荷载为所述总荷载中除去所述第一荷载的剩余荷载。
在本实施例中，该第二连接状态可为固接状态，即，该混凝土受弯构件与支座处于完全固定状态。
进一步地，该混凝土受弯构件的钢筋与支座的由未连接或活动连接调整为固接的方式可为：事实上，该混凝土受弯构件的钢筋是通过该连接件与支座连接的，因此，首先该连接件可采用螺栓的方式与该支座初拧，即，该连接件相对该支座处于松弛可伸长的状态，即可活动。然后，将该连接件与支座拧死，并将连接用的连接槽口浇灌混凝土与原有混凝土结合为整体。则此时，连接件相对支座不可活动，则完成该连接件与支座由活动连接调整为固接的过程。
在本实施例中，该第二荷载可为竖向荷载、水平荷载或者是同时包括竖向荷载及水平荷载。
作为一种可选的实施方式，该第二荷载可为竖向荷载，因此，在配置混凝土受弯构件在第二连接状态下所要承受的第二荷载之前，可通过先计算出该竖向荷载(该竖向荷载为除去混凝土受弯构件的自重荷载、楼板的自重荷载外的其他荷载)，然后再在混凝土受弯构件上施加该第二荷载。
作为另一种可选的实施方式，该第二荷载可包括竖向荷载和水平荷载，则在配置混凝土受弯构件在第二连接状态下所要承受的第二荷载之前，可先在混凝土受弯构件上计算该竖向荷载(该竖向荷载为除去混凝土受弯构件的自重荷载、楼板的自重荷载外的其他荷载)及水平荷载，然后再根据计算出来的结果在混凝土受弯构件上施加该竖向荷载及水平荷载。
在本实施例中，由于该总荷载为该第一荷载与第二荷载之和，因此，采用本发明实施例一的方案，是将混凝土受弯构件承受的总荷载，分为两个阶段施加，第一阶段为混凝土受弯构件上的钢筋未与支座固接，即，钢筋上的连接件与支座活动连接，从而使得混凝土受弯构件与支座位于第一连接状态(即铰接状态)时施加的第一荷载；而第二阶段是在混凝土受弯构件上的钢筋与支座由活动连接调整为固接，使得混凝土受弯构件与支座在第一连接状态的基础上调整为第二连接状态(即固接)时施加的第二荷载。采用这种方式，替代了传统的混凝土受弯构件与支座在铰接时，其承受的荷载全部一次生成的方式，以及替代了传统的混凝土受弯构件与支座在固接时，其承受的荷载也全部一次生成的方式，这种方式有利于减少混凝土受弯构件的两端与跨中的正负弯矩幅差，从而有利于提高混凝土受弯构件在建筑结构中的安全性及受力性能，有利于减轻钢筋较密混凝土的浇筑难度。
进一步地，作为一种可选的实施方式，上述的混凝土受弯构件可为混凝土梁或混凝土板。当该混凝土受弯构件为混凝土梁时，该混凝土受弯构件可为单梁(例如楼板简支梁)或结构梁。当上述的混凝土受弯构件为单梁时，混凝土受弯构件承受的总荷载为竖向荷载，该竖向荷载包括竖向恒荷载及竖向活荷载，该第一荷载可为部分竖向恒荷载，该第二荷载包括另一部分竖向恒荷载以及该竖向活荷载。也就是说，当上述的混凝土受弯构件为单梁时，仅需考虑其受到的竖向荷载作用，此时，混凝土受弯构件与支座为第一连接状态时，该第一荷载为竖向恒荷载，其不仅可包括混凝土受弯构件的自重荷载，还可包括楼板自重、楼板叠合层等。而第二荷载包括另一部分竖向恒荷载及竖向活荷载，即，第二荷载可包括楼板找平层、楼板面层、楼板活荷载及楼板面层活荷载等。
作为另一种可选的实施方式，上述的混凝土受弯构件还可为结构梁。当上述的混凝土受弯构件为结构梁时，混凝土受弯构件的总荷载包括竖向荷载及水平荷载，该竖向荷载包括竖向恒荷载及竖向活荷载。其中，第一荷载为第一竖向恒荷载，第二荷载包括第二竖向恒荷载、竖向活荷载及水平荷载，且该竖向恒荷载为该第一竖向恒荷载与第二竖向恒荷载之和。也就是说，在混凝土受弯构件与支座位于第一连接状态时，混凝土受弯构件所承受的第一荷载为第一竖向恒荷载，该第一竖向恒荷载可包括混凝土受弯构件的自重荷载、楼板自重、楼板叠合层等。在混凝土受弯构件与支座由第一连接状态调整为第二连接状态时，混凝土受弯构件所承受的第二荷载包括第二竖向恒荷载、竖向活荷载和水平荷载，该第二竖向恒荷载可包括楼板找平层、楼板面层等，该竖向活荷载可包括楼板活荷载及楼板面层活荷载，该水平荷载可包括风荷载、地震荷载等。
应该得知的是，本发明的混凝土受弯构件的固定方法不仅可适用于新建工程，也可适用于既有工程。
应该得知的是，本发明的混凝土受弯构件的固定方法，在执行完上述步骤101～103之后，即可基于该第一荷载及第二荷载实现该混凝土受弯构件的固定。
本发明实施例一提供的钢混凝土受弯构件的固定方法，颠覆了传统土木工程理论的记载以及颠覆了设计时的固定思路，可实现有效减小混凝土受弯构件的两端与跨中的正负弯矩幅差，从而有利于提高混凝土受弯构件在结构中的受力性能和经济性，有利于提高混凝土受弯构件在建筑结构中的适用性，有利于减轻施工难度。
实施例二
请参阅图8，图8为本发明实施例二公开的混凝土受弯构件的固定方法的流程图；如图8所示，一种混凝土受弯构件的固定方法可包括：
201、获取混凝土受弯构件模型的预设总荷载。
其中，该混凝土受弯构件模型的预设总荷载应与该混凝土受弯构件的总荷载一致，即，该预设总荷载等于该总荷载。
在本实施例中，在获取混凝土受弯构件模型的预设总荷载时，可通过建模的方式实现。例如，可根据混凝土受弯构件模型的结构参数(该结构参数主要可包括混凝土受弯构件模型的宽度、高度以及跨度等参数)以及土木工程规范中规定的公式计算得到混凝土受弯构件模型的预设总荷载。其中，混凝土受弯构件模型的预设总荷载主要包括混凝土受弯构件模型的自重荷载、竖向荷载及水平荷载等。其中，竖向荷载包括竖向恒荷载和竖向活荷载，竖向恒荷载及竖向活荷载的方向是确定向下的。竖向恒荷载主要包括楼板自重、楼板叠合层、楼板找平层、楼板面层中的任意一种或多种叠加的恒荷载；竖向活荷载主要包括楼板活荷载、楼板面层活荷载等。水平荷载的方向是经常变化的，其主要包括风荷载、地震荷载等自然荷载。
202、预设所述混凝土受弯构件模型的钢筋与所述支座模型未连接或活动连接，以使所述混凝土受弯构件模型与所述支座模型处于第一连接状态，然后配置所述混凝土受弯构件模型在所述第一连接状态下所要承受的第一预设荷载；其中，所述第一预设荷载为所述预设总荷载的部分荷载。
在本实施例中，该第一连接状态可为铰接，即，在该混凝土受弯构件模型上部的钢筋与支座模型活动连接时，该混凝土受弯构件模型与支座模型也是活动连接的。
具体地，在建模时，该钢筋与支座模型活动连接的方式可具体为：在钢筋的上部靠近支座模型的位置处设置连接槽口，然后在连接槽口内设置连接件模板，并使得连接件模板与支座模型活动连接。即，若该连接件模板与支座模型活动连接，则意味着，该混凝土受弯构件模型此时与支座模型是处于活动连接状态的；而若该连接件模板与支座模型固接时，则意味着，该混凝土受弯构件模型此时与支座模型是处于固接状态的。优选地，该连接件模板可为设置在混凝土受弯构件模型的上部钢筋上的螺栓接头或者是套筒等。
在本实施例中，在获取该混凝土受弯构件模型的预设总荷载之前，可先安装混凝土预制梁板，或支设模板，在预制梁板上或模板内浇筑混凝土，以形成该混凝土受弯构件模型和楼板模板。
在本实施例中，该第一预设荷载为竖向荷载，该竖向荷载包括混凝土受弯构件模型的自重荷载、楼板模型的自重荷载、楼板模型面层荷载、楼板模型找平层荷载中的任意一种或多种。
作为一种可选的实施方式，该第一预设荷载可包括混凝土受弯构件模型的自重荷载及楼板模型的自重荷载，也就是说，在混凝土受弯构件模型与支座模型位于第一连接状态时，混凝土受弯构件模型仅受其自重荷载以及楼板模型的自重荷载的作用，并未施加其他额外的附加荷载。
作为另一种可选的实施方式，该第一预设荷载可包括混凝土受弯构件模型的自重荷载、楼板模型的自重荷载、楼板面层荷载、楼板找平层荷载及其他附加荷载等。因此，在配置混凝土受弯构件模型在第一连接状态下所要承载的第一预设荷载之前，可先计算出上述楼板的自重荷载、楼板面层荷载、楼板找平层荷载及其他附加荷载，然后再将这部分荷载施加于该混凝土受弯构件模型上。
应该得知的是，该支座模型可为与混凝土受弯构件模型连接的混凝土柱模型、混凝土受弯构件模型、楼板模型或者是其他支承体模型等。
203、根据所述第一预设荷载计算所述混凝土受弯构件模型在所述第一预设荷载作用下的第一弯矩。
在土木工程理论中，该第一弯矩与第一预设荷载的关系可根据规范或有关的专业工具书中记载的公式查找得到。
204、将所述混凝土受弯构件模型的钢筋与所述支座模型固接，以使所述混凝土受弯构件模型与所述支座模型由所述第一连接状态调整为第二连接状态，并配置所述混凝土受弯构件模型在所述第二连接状态下所要承受的第二预设荷载，其中，所述第二预设荷载为所述预设总荷载除去所述第一预设荷载的剩余荷载。
在本实施例中，该第二连接状态可为固接，也就是说，在将该混凝土受弯构件模型上的钢筋与支座模型固接之后，该混凝土受弯构件模型整体与支座处于固接状态。
具体地，在建模时，该混凝土受弯构件模型的钢筋与支座模型主要是由未连接或活动连接调整为固接，其调整的方式可为：将位于混凝土受弯构件模型的上部钢筋的连接件模型与支座模型固接，并采用细石混凝土填充连接槽口，以使该连接件模型牢牢地固定在连接槽口内。
进一步地，该第二预设荷载可包括竖向荷载和水平荷载，或者该第二预设荷载仅包括竖向荷载。
作为一种可选的实施方式，该第一预设荷载包括混凝土受弯构件模型的自重荷载及楼板模型的自重荷载，该第二预设荷载可为竖向荷载，因此，在配置混凝土受弯构件模型在第二连接状态下所要承受的第二预设荷载之前，可先计算出该竖向荷载(该竖向荷载为除去混凝土受弯构件模型的自重荷载、楼板的自重荷载外的其他竖向荷载)，然后再在该混凝土受弯构件模型上施加该竖向荷载。
205、根据所述第二预设荷载计算所述混凝土受弯构件模型在所述第二预设荷载作用下的第二弯矩。
在土木工程理论中，该第二弯矩与第二预设荷载的关系可根据规范中记载的公式查找得到。
206、将所述第一弯矩与所述第二弯矩叠加，得到目标弯矩；基于所述目标弯矩，确定所述混凝土受弯构件在所述第一连接状态下所要承受的第一荷载，以及确定所述混凝土受弯构件在所述第二连接状态下所要承受的第二荷载。
其中，应该得知的是，基于该目标弯矩确定该第一荷载和第二荷载是指：基于目标弯矩中的第一弯矩与第一连接状态以及荷载的对应关系，确定混凝土受弯构件在第一连接状态下所要承受的第一荷载；以及，基于目标弯矩中的第二弯矩与第二连接状态及荷载的对应关系，确定混凝土受弯构件在第二连接状态下所要承受的第二荷载。
具体地，请一并参见图9至图11，以下将结合图示来详细说明该目标弯矩的推导及论证过程。
以下推导及论证过程是以该混凝土受弯构件模型为楼板简支梁时，其承受满跨均布竖向荷载的情况为例说明如下：
首先，混凝土受弯构件模型与支座模型位于第一连接状态(即混凝土受弯构件模型的两端铰支的状态)，在混凝土受弯构件模型上施加第一预设荷载q1(此时，该第一预设荷载为竖向恒荷载，且第一预设荷载q1＞0)，此时，由于混凝土受弯构件模型的两端承受的弯矩为零，因此，根据该第一预设荷载q1计算该第一弯矩，得到混凝土受弯构件模型的跨中所产生的最大弯矩值为即，该第一弯矩为(如图9所示)。与传统技术采用混凝土受弯构件与支座铰接，其承受的荷载全部一次生成的方式(如图1所示)的不同在于，本实施例中的第一弯矩相较于传统技术的混凝土受弯构件的跨中弯矩Mc1＝ql2/8有所减小。
其次，将混凝土受弯构件模型与支座模型由第一连接状态调整为第二连接状态(即，固接)，此时，混凝土受弯构件模型的两端处于固支状态，在混凝土受弯构件模型上施加该第二预设荷载q2(q2＝q-q1)，其中，q为受弯构件模型的总荷载，且第二预设荷载q2＞0。此时，如图10所示，跨中产生的弯矩混凝土受弯构件模型的两端(即图10中A、B两处)产生的极值负弯矩值为将跨中产生的弯矩值与混凝土受弯构件模型的两端产生的极值负弯矩值的幅值进行相减取绝对值，得到第二弯矩幅差(即第二弯矩)q2l2/24。由于q2＝q-q1，因此可知，该第二弯矩幅差相较于传统技术中混凝土受弯构件与支座固接时，混凝土受弯构件承受的荷载为一次生成且承受全部荷载的弯矩幅差Δ2＝ql2/24(如图2所示)有所减小。
利用结构理论的叠加原理，将上述第一弯矩和第二弯矩进行叠加，得到该目标弯矩(如图11所示)，推导及论证过程如下：
其中，跨中弯矩值为
支座处的极值负弯矩值为
将上述公式(1)与公式(2)计算的弯矩幅值相减取绝对值，得到两者的幅差为
Δ＝|q2l2/12-(q1/8+q2/24)l2|＝|q2l2/24-q1l2/8|＝|q1l2/8-q2l2/24|；公式(3)
由于q、q1、q2、l均大于0，且q1、q2均小于q；所以必然存在q1+q2＝q使得下列公式(4)同时成立，即
Δ＝|q2l2/24-q1l2/8|<Δ2＝ql2/24，Δ＝|q1l2/8-q2l2/24|<Δ1＝ql2/8。公式(4)
这表明，混凝土受弯构件(楼板简支梁)在满跨均布竖向荷载的作用下，采用本发明实施例的方案得到的目标弯矩幅差Δ＝|q2l2/24-q1l2/8|，相较于传统技术中的混凝土受弯构件与支座铰接的弯矩幅差Δ1＝ql2/8，以及相较于传统技术中混凝土受弯构件与支座固接分析的弯矩幅差Δ2＝ql2/24，都有所减小，弯矩趋于均化。因此，采用本发明实施例的方式来实现混凝土受弯构件与支座的固定方法，能够有效减小混凝土受弯构件的两端与跨中的弯矩幅差，从而有利于提高混凝土受弯构件在结构中的受力性能，进而有利于提高混凝土受弯构件在建筑结构中的安全性，减轻支座混凝土浇筑的难度。
其中，本发明实施例中的目标弯矩是指分布趋于均匀化的弯矩。
进一步地，对一般混凝土受弯构件为结构梁的情况进一步说明如下：
对于结构梁，其与上述简支梁的不同之处在于，结构梁的内力除了受上述竖向荷载作用之外，还受结构(如框架、排架、刚架等)所承受的水平荷载(例如风荷载、地震荷载等自然荷载)的影响。其中，水平荷载类同竖向活荷载，都是使用阶段荷载，因此，对于竖向活荷载及水平荷载，均考虑在混凝土受弯构件模型与支座模型位于第二连接状态(即固接)时施加。水平荷载与竖向活荷载的不同之处在于：竖向活荷载的方向是确定始终向下的，其可与竖向恒荷载产生的弯矩一起予以均化。而水平荷载经常是方向变化的往复活荷载，其所产生的弯矩是不可均化的，但这并不影响竖向荷载产生弯矩的可均化性。由此可知，对于结构梁来说，其实现弯矩均化，实质上就是竖向荷载作用下的均化弯矩与水平荷载作用下的不可均化弯矩的叠加。也就是说，采用本发明实施例的混凝土受弯构件的固定方法，可适用于不仅楼板简支梁，对于结构梁来说也同样适用。
因此，采用本发明实施例的弯矩均化方式，首先，可有效减少混凝土受弯构件的梁端与跨中正负弯矩幅差，经实际验证发现，采用本发明的方式，混凝土受弯构件的控制弯矩比传统技术中混凝土受弯构件铰接或混凝土受弯构件固接一次承受全部荷载的控制弯矩减小10％～40％。
其次，采用本发明的方式，还能够使得混凝土受弯构件的材料性能得以充分发挥，经实际验证发现，采用本发明的方案，混凝土受弯构件的梁断面比全过程固接或铰接有所减小，可使似乎无法满足建筑方案对于空间限制的梁截面高度得到满足。同时，采用本发明的方案，还可减轻混凝土受弯构件的自重，减小地震作用，全面改善梁的受力变形性能。
此外，对于已经建成的建筑，如果因故强度不足，或者因建筑功能转化需求需要更高的承载力的，采用本发明的方案，可有效弥补既有建筑存在的强度不足的缺陷，或者是可有效适应传统建筑的使用要求的功能转换，从而无需对传统建筑进行额外的加固。
其中，本实施例中的混凝土受弯构件的固定方法还包括步骤207～209，且针对步骤207～209的详细描述请参见实施例一中针对步骤101～103的详细描述，本实施例不再赘述。
实施例三
请参阅图12，图12为本发明实施例三提供的混凝土受弯构件的固定装置的结构示意图。如图12所示，该混凝土受弯构件的固定装置可包括获取单元、第一处理单元以及第二处理单元：
其中，获取单元310，用于获取混凝土受弯构件的总荷载；
获取单元310在获取混凝土受弯构件的总荷载之后，还可触发第一处理单元320启动。
第一处理单元320，用于预设混凝土受弯构件的钢筋与支座未连接或活动连接，以使混凝土受弯构件与支座处于第一连接状态，并配置混凝土受弯构件在第一连接状态下所要承受的第一荷载，其中，该第一荷载为该总荷载的部分荷载。
第一处理单元320在获取混凝土受弯构件承受的第一荷载之后，还可触发第二处理单元330启动。
第二处理单元330，用于将混凝土受弯构件的钢筋与支座固接，以使混凝土受弯构件与支座由第一连接状态调整为第二连接状态，并配置混凝土受弯构件在第二连接状态下所要承受的第二荷载，其中，该第二荷载为总荷载中除去第一荷载的剩余荷载。
具体地，在实际施工中，该混凝土受弯构件的钢筋与支座活动连接的具体方式可为：在混凝土受弯构件的钢筋靠近支座的位置处先预留便于操作的连接槽口，然后再在该连接槽口内设置连接件，将该连接件与支座活动连接，从而完成钢筋与支座的活动连接。即，若该连接件与支座活动连接，则意味着，该混凝土受弯构件此时与支座是处于活动连接状态的；而若该连接件与支座固接时，则意味着，该混凝土受弯构件此时与支座是处于固接状态的。优选的，该连接件可为设置在混凝土受弯构件的上部钢筋上的螺栓接头或者是套筒等。
进一步地，在该混凝土受弯构件与支座位于第二连接状态时，该连接件与支座由活动连接调整为固定连接的方式可为：将连接件完全拧紧于支座上的螺栓孔，使得连接件与支座紧紧地固定在一起，并在连接槽口内浇筑混凝土，与第一混凝土叠合为整体。
该混凝土受弯构件可为混凝土梁及楼板。作为其中一种实施方式，在施工时，该混凝土受弯构件可采用预制的方式，即，该混凝土受弯构件可在工厂先预制好再运输到现场，此时，在上述获取该混凝土受弯构件的总荷载的步骤之前，该第一处理单元320还可用于在该混凝土受弯构件上安装混凝土预制构件，以形成混凝土梁和楼板；作为另一种可选的方式，该混凝土受弯构件还可采用现浇的方式，则，在上述获取混凝土受弯构件的总荷载的步骤之前，该第一处理单元320还可用于现场支设模板，在模板内浇筑混凝土，从而形成该混凝土梁及楼板；作为又一种可选的方式，该混凝土受弯构件还可采用预制加现浇的方式，此时，该在上述获取混凝土受弯构件的总荷载的步骤之前，该第一处理单元320还可用于安装混凝土预制件，然后在该混凝土预制件上浇筑混凝土，以形成该混凝土梁及楼板。此外，在上述混凝土梁及楼板形成后，触发该获取单元310执行获取该混凝土受弯构件的总荷载的动作。由此可知，由于该混凝土梁与楼板连接在一起，也就是说，此时，该混凝土受弯构件的总荷载包括混凝土梁及楼板所承受的荷载。
应该得知的是，上述三种方式中，若混凝土受弯构件为现浇方式，则可在该混凝土受弯构件的上部钢筋靠近支座的位置处预留出连接槽口(该连接槽口需以能够有足够的空间，以便放置并固定该连接件为前提)，然后再浇筑该梁板支承结构混凝土及楼板支承结构混凝土。也就是说，在该混凝土受弯构件及楼板生成后，该混凝土受弯构件的上部钢筋靠近支座的位置处依然保留有该连接槽口，此时，再将该连接件固定在该连接槽口内。可以得知的是，该连接件固定在该连接槽口内的方式可采用混凝土浇筑的方式进行固定。
此外，该第一处理单元320在配置混凝土受弯构件承受的第一荷载之前，可先确定混凝土受弯构件与支座的第一连接状态，当该第一连接状态为铰接时，在混凝土受弯构件上施加部分荷载或不施加荷载。
具体地，该第一荷载可为竖向荷载、水平荷载或者是同时包括竖向荷载及水平荷。
作为一种可选的实施方式，该第一荷载可包括混凝土受弯构件的自重荷载及楼板的自重荷载。
作为另一种可选的实施方式，该第一荷载可包括混凝土受弯构件的自重荷载、楼板的自重荷载、楼板面层荷载、楼板找平层荷载等荷载。
在本发明实施例中，该第二处理单元在获取混凝土受弯构件承受的第二荷载之前(此时，楼板混凝土已生成)，先将该混凝土受弯构件的钢筋与支座由未连接或活动连接调整为固接之后，在混凝土受弯构件上施加除去第一荷载外的剩余荷载。
优选地，该第二荷载可为竖向荷载、水平荷载或者是同时包括竖向荷载及水平荷载。
作为一种可选的实施方式，该第二荷载可为竖向荷载。由于该第二荷载为混凝土受弯构件的总荷载除去第一荷载对外的其他荷载，因此，当第一荷载包括混凝土受弯构件自重荷载及楼板自重荷载时，该第二荷载是除了混凝土受弯构件自重荷载、楼板自重荷载外的其他荷载，因此，在配置该第二荷载之前，应先在混凝土受弯构件上施加该第二荷载。
作为另一种可选的实施方式，该第二荷载包括竖向荷载及水平荷载。
在本发明实施例中，当该混凝土受弯构件为混凝土梁时，其可为单梁或结构梁。
当混凝土受弯构件为单梁时，混凝土受弯构件承受的总荷载为竖向荷载，该竖向荷载包括竖向恒荷载及竖向活荷载，该第一荷载可为部分竖向恒荷载，该第二荷载包括另一部分竖向恒荷载以及该竖向活荷载。也就是说，当上述的混凝土受弯构件为单梁时，仅需考虑其受到的竖向荷载作用，此时，混凝土受弯构件与支座为第一连接状态时，该第一荷载为竖向恒荷载，其不仅可包括混凝土受弯构件的自重荷载、楼板自重，还可包括楼板叠合层等。而第二荷载包括另一部分竖向恒荷载及竖向活荷载，即，第二荷载可包括楼板找平层、楼板面层、楼板活荷载及楼板面层活荷载等。
当混凝土受弯构件为结构梁时，混凝土受弯构件的总荷载包括竖向荷载及水平荷载，该竖向荷载包括竖向恒荷载及竖向活荷载。其中，第一荷载为第一竖向恒荷载，第二荷载包括第二竖向恒荷载、竖向活荷载及水平荷载，且该竖向恒荷载为该第一竖向恒荷载与第二竖向恒荷载之和。也就是说，在混凝土受弯构件与支座位于第一连接状态时，混凝土受弯构件所承受的第一荷载为第一竖向恒荷载，该第一竖向恒荷载可包括混凝土受弯构件的自重荷载、楼板自重、楼板叠合层等。在混凝土受弯构件与支座位于第二连接状态时，混凝土受弯构件所承受的第二荷载包括第二竖向恒荷载、竖向活荷载和水平荷载，该第二竖向恒荷载可包括楼板找平层、楼板面层等，该竖向活荷载可包括楼板活荷载及楼板面层活荷载，该水平荷载可包括风荷载、地震荷载等。
实施例四
请参阅图13，图13是本发明实施例四公开的另一种混凝土受弯构件的固定装置的结构示意图。图13所示的混凝土受弯构件的固定装置是在图12所示的混凝土受弯构件的固定装置的基础上优化得到。如图13所示，该混凝土受弯构件的固定装置还可包括：建模单元410，用于在获取单元获取混凝土受弯构件的总荷载之前，获取混凝土受弯构件模型的预设总荷载；以及，预设混凝土受弯构件模型的钢筋与支座模型未连接或活动连接，以使混凝土受弯构件模型与支座模型处于第一连接状态，并配置混凝土受弯构件模型在第一连接状态下所要承受的第一预设荷载，其中，该第一预设荷载为预设总荷载的部分荷载；以及，根据第一预设荷载计算混凝土受弯构件模型在第一预设荷载作用下的第一弯矩；以及，将混凝土受弯构件模型的钢筋与支座模型固接，以使混凝土受弯构件模型与支座模型由第一连接状态调整为第二连接状态，并配置混凝土受弯构件模型在第二连接状态下所要承受的第二预设荷载，其中，该第二预设荷载为预设总荷载除去第一预设荷载的剩余荷载；以及，根据第二预设荷载计算混凝土受弯构件模型在第二预设荷载作用下的第二弯矩；以及，将第一弯矩与第二弯矩叠加，得到目标弯矩；以及基于目标弯矩，确定混凝土受弯构件在第一连接状态下所要承受的第一荷载，以及确定混凝土受弯构件在第二连接状态下所要承受的第二荷载。
其中，该混凝土受弯构件模型的预设总荷载应与该混凝土受弯构件的总荷载一致，即，该预设总荷载等于该总荷载。
其中，应该得知的是，基于该目标弯矩确定该第一荷载和第二荷载是指：基于目标弯矩中的第一弯矩与第一连接状态以及荷载的对应关系，确定混凝土受弯构件在第一连接状态下所要承受的第一荷载；以及，基于目标弯矩中的第二弯矩与第二连接状态及荷载的对应关系，确定混凝土受弯构件在第二连接状态下所要承受的第二荷载。
具体地，该建模单元410在执行完上述步骤之后，即可触发该获取单元310启动。
其中，该第一预设荷载及第二预设荷载均可为竖向荷载、水平荷载或者是同时包括竖向荷载及水平荷载。
可选的，该第一预设荷载为竖向荷载。该第一预设荷载可包括混凝土受弯构件模型的自重荷载及楼板的自重荷载。可以理解的是，该第一预设荷载还可包括楼板找平层、楼板叠合层等荷载。
可选的，该第二预设荷载可为竖向荷载。可以理解的是，该第二预设荷载还可包括竖向荷载和水平荷载。
具体地，请一并参见图9至图11，以下将结合图示来详细说明该目标弯矩的推导及论证过程。
以下推导及论证过程是以该混凝土受弯构件模型为楼板简支梁时，其承受满跨均布竖向荷载的情况为例说明如下：
首先，混凝土受弯构件模型与支座模型位于第一连接状态(即混凝土受弯构件模型的两端铰支的状态)，在混凝土受弯构件模型上施加第一预设荷载q1(此时，该第一预设荷载为竖向恒荷载，且第一预设荷载q1＞0)，此时，由于混凝土受弯构件模型的两端承受的弯矩为零，因此，根据该第一预设荷载q1计算该第一弯矩，得到混凝土受弯构件模型的跨中所产生的最大弯矩值为即，该第一弯矩为(如图9所示)。与传统技术采用混凝土受弯构件与支座铰接，其承受的荷载全部一次生成的方式(如图1所示)的不同在于，本实施例中的第一弯矩相较于传统技术的混凝土受弯构件的跨中弯矩Mc1＝ql2/8有所减小。
其次，将混凝土受弯构件模型与支座模型由第一连接状态调整为第二连接状态(即，固接)，此时，混凝土受弯构件模型的两端处于固支状态，在混凝土受弯构件模型上施加该第二预设荷载q2(q2＝q-q1)，其中，q为受弯构件模型的总荷载，且第二预设荷载q2＞0。此时，如图10所示，跨中产生的弯矩混凝土受弯构件模型的两端(即图10中A、B两处)产生的极值负弯矩值为将跨中产生的弯矩值与混凝土受弯构件模型的两端产生的极值负弯矩值的幅值进行相减取绝对值，得到第二弯矩幅差q2l2/24。由于q2＝q-q1，因此可知，该第二弯矩幅差相较于传统技术中混凝土受弯构件与支座固接时，混凝土受弯构件承受的荷载为一次生成且承受全部荷载的弯矩幅差Δ2＝ql2/24(如图2所示)有所减小。
利用结构理论的叠加原理，将上述第一弯矩和第二弯矩进行叠加，得到该目标弯矩(如图11所示)，推导及论证过程如下：
其中，跨中弯矩值为
支座处的极值负弯矩值为
将上述公式(1)与公式(2)计算的弯矩幅值相减取绝对值，得到两者的幅差为
Δ＝|q2l2/12-(q1/8+q2/24)l2|＝|q2l2/24-q1l2/8|＝|q1l2/8-q2l2/24|；公式(3)
由于q、q1、q2、l均大于0，且q1、q2均小于q；所以必然存在q1+q2＝q使得下列公式(4)同时成立，即
Δ＝|q2l2/24-q1l2/8|<Δ2＝ql2/24，Δ＝|q1l2/8-q2l2/24|<Δ1＝ql2/8。公式(4)
这表明，混凝土受弯构件(楼板简支梁)在满跨均布竖向荷载的作用下，采用本发明实施例的方案得到的目标弯矩幅差Δ＝|q2l2/24-q1l2/8|，相较于传统技术中的混凝土受弯构件与支座铰接的弯矩幅差Δ1＝ql2/8，以及相较于传统技术中混凝土受弯构件与支座固接分析的弯矩幅差Δ2＝ql2/24，都有所减小，弯矩趋于均化。因此，采用本发明实施例的方式来实现混凝土受弯构件与支座的固定方法，能够有效减小混凝土受弯构件的两端与跨中的弯矩幅差，从而有利于提高混凝土受弯构件在结构中的受力性能，进而有利于提高混凝土受弯构件在建筑结构中的安全性，减轻支座混凝土浇筑的难度。
其中，该目标弯矩为弯矩分布趋于均匀化的弯矩。
进一步地，对一般结构梁的情况进一步说明如下：
对于结构梁，其与上述楼板简支梁的不同之处在于，结构梁的内力除了受上述竖向荷载作用之外，还受结构(如框架、排架、刚架等)所承受的水平荷载(例如风荷载、地震荷载等自然荷载)的影响。其中，水平荷载类同竖向活荷载，都是使用阶段荷载，因此，对于竖向活荷载及水平荷载，均考虑在混凝土受弯构件模型与支座模型位于第二连接状态(即固接)时施加。水平荷载与竖向活荷载的不同之处在于：竖向活荷载的方向是确定始终向下的，其可与竖向恒荷载产生的弯矩一起予以均化。而水平荷载经常是方向变化的往复活荷载，其所产生的弯矩是不可均化的，但这并不影响竖向荷载产生弯矩的可均化性。由此可知，对于结构梁来说，其实现弯矩均化，实质上就是竖向荷载作用下的均化弯矩与水平荷载作用下的不可均化弯矩的叠加。也就是说，采用本发明实施例的混凝土受弯构件的固定方法，可适用于不仅楼板简支梁，对于结构梁来说也同样适用。
以上对本发明实施例公开的一种混凝土受弯构件的固定方法及固定装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种混凝土受弯构件的固定方法，其特征在于，所述方法包括
获取混凝土受弯构件的总荷载；
预设所述混凝土受弯构件的钢筋与所述支座未连接或活动连接，以使所述混凝土受弯构件与所述支座处于第一连接状态，并配置所述混凝土受弯构件在所述第一连接状态下所要承受的第一荷载；其中，所述第一荷载为所述总荷载的部分荷载；
将所述混凝土受弯构件的钢筋与所述支座固接，以使所述混凝土受弯构件与所述支座由所述第一连接状态调整为第二连接状态，并配置所述混凝土受弯构件在所述第二连接状态下所要承受的第二荷载；其中，所述第二荷载为所述总荷载中除去所述第一荷载的剩余荷载。
2.根据权利要求1所述的混凝土受弯构件的固定方法，其特征在于，所述第一连接状态为铰接，所述第二连接状态为固接。
3.根据权利要求1或2所述的混凝土受弯构件的固定方法，其特征在于，所述混凝土受弯构件包括混凝土梁及楼板，在所述获取混凝土受弯构件的总荷载之前，所述方法还包括
支设模板，在所述模板内浇筑混凝土，以形成所述混凝土梁及所述楼板；
在所述混凝土受弯构件及所述楼板生成后，拆除所述模板，并触发执行所述获取混凝土受弯构件的总荷载的动作；或者
安装混凝土预制构件，以形成所述混凝土梁和所述楼板；
在所述混凝土梁及所述楼板形成后，触发执行所述获取混凝土受弯构件的总荷载的动作；或者
安装混凝土预制构件，并在所述混凝土预制构件上浇筑混凝土，以形成所述混凝土梁和所述楼板；
在所述混凝土梁及所述楼板形成后，触发执行所述获取混凝土受弯构件的总荷载的动作。
4.根据权利要求1或2所述的混凝土受弯构件的固定方法，其特征在于，所述第一荷载及所述第二荷载为竖向荷载和/或水平荷载。
5.根据权利要求1所述的混凝土受弯构件的固定方法，其特征在于，在所述获取混凝土受弯构件的总荷载之前，所述方法还包括：
获取混凝土受弯构件模型的预设总荷载；
预设所述混凝土受弯构件模型的钢筋与所述支座模型未连接或活动连接，以使所述混凝土受弯构件模型与所述支座模型处于第一连接状态，然后配置所述混凝土受弯构件模型在所述第一连接状态下所要承受的第一预设荷载；其中，所述第一预设荷载为所述预设总荷载的部分荷载；
根据所述第一预设荷载计算所述混凝土受弯构件模型在所述第一预设荷载作用下的第一弯矩；
将所述混凝土受弯构件模型的钢筋与所述支座模型固接，以使所述混凝土受弯构件模型与所述支座模型由所述第一连接状态调整为第二连接状态，并配置所述混凝土受弯构件模型在所述第二连接状态下所要承受的第二预设荷载，其中，所述第二预设荷载为所述预设总荷载除去所述第一预设荷载的剩余荷载；
根据所述第二预设荷载计算所述混凝土受弯构件模型在所述第二预设荷载作用下的第二弯矩；
将所述第一弯矩与所述第二弯矩叠加，得到目标弯矩；基于所述目标弯矩，确定所述混凝土受弯构件在所述第一连接状态下所要承受的第一荷载，以及确定所述混凝土受弯构件在所述第二连接状态下所要承受的第二荷载。
6.一种混凝土受弯构件的固定装置，其特征在于，包括
获取单元，用于获取混凝土受弯构件的总荷载；
第一处理单元，用于预设所述混凝土受弯构件的钢筋与所述支座未连接或活动连接，以使所述混凝土受弯构件与所述支座处于第一连接状态，并配置所述混凝土受弯构件在所述第一连接状态下所要承受的第一荷载；其中，所述第一荷载为所述总荷载的部分荷载；
第二处理单元，用于将所述混凝土受弯构件的钢筋与所述支座固接，以使所述混凝土受弯构件与所述支座由所述第一连接状态调整为第二连接状态，并配置所述混凝土受弯构件在所述第二连接状态下所要承受的第二荷载；其中，所述第二荷载为所述总荷载中除去所述第一荷载的剩余荷载。
7.根据权利要求6所述的混凝土受弯构件的固定装置，其特征在于，所述第一连接状态为铰接，所述第二连接状态为固接。
8.根据权利要求6或7所述的混凝土受弯构件的固定装置，其特征在于，
所述混凝土受弯构件包括混凝土梁及楼板，所述第一处理单元还用于在所述获取单元获取混凝土受弯构件的总荷载之前，支设模板，在所述模板内浇筑混凝土，以形成所述混凝土梁及所述楼板，以及在所述混凝土受弯构件及所述楼板生成后，拆除所述模板，并触发执行所述获取混凝土受弯构件的总荷载的动作；或者，所述第一处理单元还用于在所述获取单元获取混凝土受弯构件的总荷载之前，安装混凝土预制构件，以形成所述混凝土梁和所述楼板，以及在所述混凝土梁及所述楼板形成后，触发执行所述获取混凝土受弯构件的总荷载的动作；或者，所述第一处理单元还用于在所述获取单元获取混凝土受弯构件的总荷载之前，安装混凝土预制构件，并在所述混凝土预制构件上浇筑混凝土，以形成所述混凝土梁和所述楼板，以及在所述混凝土梁及所述楼板形成后，触发执行所述获取混凝土受弯构件的总荷载的动作。
9.根据权利要求8所述的混凝土受弯构件的固定装置，其特征在于，所述第一荷载及所述第二荷载为竖向荷载和/或水平荷载。
10.根据权利要求6或9所述的混凝土受弯构件的固定装置，其特征在于，所述混凝土受弯构件的固定装置还包括：
建模单元，用于在所述获取单元获取所述混凝土受弯构件的总荷载之前，获取混凝土受弯构件模型的预设总荷载；以及，预设所述混凝土受弯构件模型的钢筋与所述支座模型未连接或活动连接，以使所述混凝土受弯构件模型与所述支座模型处于第一连接状态，然后配置所述混凝土受弯构件模型在所述第一连接状态下所要承受的第一预设荷载；其中，所述第一预设荷载为所述预设总荷载的部分荷载；以及，根据所述第一预设荷载计算所述混凝土受弯构件模型在所述第一预设荷载作用下的第一弯矩；以及，将所述混凝土受弯构件模型的钢筋与所述支座模型由固接，以使所述混凝土受弯构件模型与所述支座模型由所述第一连接状态调整为第二连接状态，并配置所述混凝土受弯构件模型在所述第二连接状态下所要承受的第二预设荷载，其中，所述第二预设荷载为所述预设总荷载除去所述第一预设荷载的剩余荷载；以及，根据所述第二预设荷载计算所述混凝土受弯构件模型在所述第二预设荷载作用下的第二弯矩；以及，将所述第一弯矩与所述第二弯矩叠加，得到目标弯矩；以及基于所述目标弯矩，确定所述混凝土受弯构件在所述第一连接状态下所要承受的第一荷载，以及确定所述混凝土受弯构件在所述第二连接状态下所要承受的第二荷载。
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