CN115270048B - 超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法及系统 - Google Patents

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CN115270048B CN202211169341.2A CN202211169341A CN115270048B CN 115270048 B CN115270048 B CN 115270048B CN 202211169341 A CN202211169341 A CN 202211169341A CN 115270048 B CN115270048 B CN 115270048B
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Abstract

本发明公开了一种超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法及系统，该方法包括：获取超高性能混凝土受弯构件的裂缝位置的钢筋应力、获取最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底部的距离、获取纵向受拉钢筋的有效配筋率，基于前述获得的各项参数得到超高性能混凝土受弯构件钢筋位置处最大裂缝宽度；获取超高性能混凝土受弯构件的截面有效高度、截面受压区高度、截面受拉弹性区高度，结合所述超高性能混凝土受弯构件钢筋位置处最大裂缝宽度，计算得到超高性能混凝土受弯构件表面最大裂缝宽度。本发明可为超高性能混凝土受弯构件的结构设计以及裂缝宽度计算提供参考。

Description

超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法及系统
技术领域
本发明涉及桥梁结构设计领域，尤其涉及一种超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法及系统。
背景技术
超高性能混凝土（Ultra high performance concrete, 简称UHPC）是一种兼具超高力学性能和超长耐久性的水泥基复合材料。已有经验表明，采用UHPC结构可有效减少材料用量和碳排放，显著提高结构抗裂能力，延长结构使用寿命。UHPC材料在中国桥梁工程中目前暂未获得大量应用，其重要原因是中国公路桥梁行业中因缺乏相关的UHPC结构设计规范。其中，裂缝宽度验算是桥梁结构设计规范中的重要内容之一，也是保证UHPC结构耐久性和使用性能的重要手段。
目前，《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）的提供了一种裂缝宽度计算公式；但该计算公式的适用对象是普通钢筋混凝土受弯构件。在此基础上，《钢纤维混凝土结构设计标准》（JGJ/T 465-2019），引入钢纤维的影响得到裂缝宽度
Figure 385664DEST_PATH_IMAGE001
的计算公式：
Figure 693148DEST_PATH_IMAGE002
Figure 318165DEST_PATH_IMAGE003
为不考虑钢纤维影响，按《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）计算的裂缝宽度；
Figure 833329DEST_PATH_IMAGE004
为钢纤维对裂缝宽度的影响系数，取0.35；
Figure 911006DEST_PATH_IMAGE005
为钢纤维含量特征值。该公式的适用对象是普通钢纤维混凝土受弯构件。
对于超高性能混凝土受弯构件，由于超高性能混凝土与钢筋和纤维优异粘结性能、稳定的裂后抗拉强度等特性，直接采用《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）中的
Figure 756602DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 485393DEST_PATH_IMAGE007
、
Figure 718928DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 18322DEST_PATH_IMAGE009
参数取值和《钢纤维混凝土结构设计标准》（JGJ/T 465-2019）
Figure 198768DEST_PATH_IMAGE004
参数取值，无法充分反映超高性能混凝土特性，难以准确估计超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度，甚至会过高地估计其裂缝宽度，无法充分利用超高性能混凝土的材料性能，造成材料和经济的浪费。
因此，有必要建立一个充分反映超高性能混凝土材料特性、预测精度更高的受弯构件裂缝宽度计算方法。
发明内容
本发明提供了一种超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法及系统，用以解决现有的超高性能混凝土受弯构件裂缝宽度计算方法的适用性窄、可靠性不高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法，包括以下步骤：
获取超高性能混凝土受弯构件的裂缝位置的钢筋应力
Figure 329535DEST_PATH_IMAGE008
、获取最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底部的距离
Figure 937234DEST_PATH_IMAGE010
、获取纵向受拉钢筋的有效配筋率
Figure 973192DEST_PATH_IMAGE011
，基于前述获得的各项参数得到超高性能混凝土受弯构件钢筋位置处最大裂缝宽度
Figure 691749DEST_PATH_IMAGE012
；
获取超高性能混凝土受弯构件的截面有效高度
Figure 942602DEST_PATH_IMAGE013
、截面受压区高度
Figure 721202DEST_PATH_IMAGE014
、截面受拉弹性区高度
Figure 995189DEST_PATH_IMAGE015
，结合超高性能混凝土受弯构件钢筋位置处最大裂缝宽度
Figure 314174DEST_PATH_IMAGE016
，计算得到超高性能混凝土受弯构件表面最大裂缝宽度
Figure 872064DEST_PATH_IMAGE017
：
Figure 555986DEST_PATH_IMAGE018
。
优选地，在计算超高性能混凝土受弯构件的表面裂缝宽度
Figure 317268DEST_PATH_IMAGE019
之前，采用以下步骤对超高性能混凝土受弯构件的钢筋位置处最大裂缝宽度
Figure 439945DEST_PATH_IMAGE020
进行修正，具体如下：
Figure 603073DEST_PATH_IMAGE021
；
其中，
Figure 707164DEST_PATH_IMAGE006
为构件受力特征系数，
Figure 18060DEST_PATH_IMAGE007
为裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数且
Figure 882111DEST_PATH_IMAGE022
；
Figure 634166DEST_PATH_IMAGE023
为钢筋弹性模量；
Figure 191049DEST_PATH_IMAGE024
为平均裂缝间距；
Figure 723662DEST_PATH_IMAGE025
为超高性能混凝土轴心的抗拉强度标准值；
Figure 375092DEST_PATH_IMAGE026
为超高性能混凝土整体的纤维取向系数，
Figure 247233DEST_PATH_IMAGE027
为纵向受拉钢筋的有效配筋率；
Figure 771755DEST_PATH_IMAGE028
为裂缝位置的钢筋应力。
优选地，平均裂缝间距，对于受弯构件，取
Figure 729347DEST_PATH_IMAGE029
，
Figure 731938DEST_PATH_IMAGE030
为纤维影响系数，
Figure 724165DEST_PATH_IMAGE031
为纵向受拉钢筋直径，
Figure 606539DEST_PATH_IMAGE010
为最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离。
优选地，构件受力特征系数
Figure 848165DEST_PATH_IMAGE032
，取
Figure 857709DEST_PATH_IMAGE032
=2.1。
优选地，裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
Figure 704442DEST_PATH_IMAGE033
，当
Figure 305188DEST_PATH_IMAGE034
时，取
Figure 502951DEST_PATH_IMAGE033
=0.4；当
Figure 34295DEST_PATH_IMAGE035
时，取
Figure 797852DEST_PATH_IMAGE033
=1.0。
优选地，纵向受拉钢筋的有效配筋率ρte=As/Ate，其中，Ate=2asb，as为钢筋中心距离受拉表面的距离, As为受拉区纵向普通钢筋截面面积。
优选地，纵向受拉钢筋的有效配筋率
Figure 507182DEST_PATH_IMAGE036
，当
Figure 192241DEST_PATH_IMAGE037
时，取
Figure 340326DEST_PATH_IMAGE038
；当
Figure 161651DEST_PATH_IMAGE039
，取
Figure 556729DEST_PATH_IMAGE040
。
优选地，超高性能混凝土整体纤维取向系数
Figure 260243DEST_PATH_IMAGE041
取1.25。
优选地，作用频遇组合下裂缝位置的钢筋应力
Figure 149702DEST_PATH_IMAGE042
，取
Figure 825534DEST_PATH_IMAGE043
，其中，
Figure 938983DEST_PATH_IMAGE044
为截面曲率。
本发明还提供一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一方法的步骤。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法及系统，适用范围更广、可靠性更高。
2、在优选方案中，本发明的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法及系统，引入纤维影响系数
Figure 333056DEST_PATH_IMAGE045
，反映超高性能混凝土裂后抗拉强度和钢筋良好的粘结特性对平均裂缝间距的影响。相比传统的计算方法，预测结果与实测结果吻合更好，可充分反映超高性能混凝土特性对平均裂缝间距的影响，易于在工程实践中使用，可为超高性能混凝土受弯构件的结构设计以及裂缝宽度计算提供参考，具有重要的工程应用价值。
3、在优选方案中，本发明的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法及系统，修正构件受力特征系数
Figure 9893DEST_PATH_IMAGE006
、钢筋应变不均匀系数
Figure 602549DEST_PATH_IMAGE007
、有效配筋率
Figure 355741DEST_PATH_IMAGE036
的取值方法，可以更充分反映超高性能混凝土材料特性对受弯构件裂缝宽度的影响。相比传统的计算方法，预测结果与实测结果吻合更好，易于在工程实践中使用，可为超高性能混凝土受弯构件的结构设计以及裂缝宽度计算提供参考，具有重要的工程应用价值。
4、在优选方案中，本发明的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法及系统，考虑超高性能混凝土的抗拉作用的钢筋应力计算方法，反映了超高性能混凝土裂后抗拉性能对钢筋应力的影响。相比传统的计算方法，预测结果与实测结果吻合更好，易于在工程实践中使用，可为超高性能混凝土受弯构件的结构设计以及裂缝宽度计算提供参考，具有重要的工程应用价值。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法的流程示意图；
图2是本发明优选实施例的钢筋影响系数拟合的示意图；平均裂缝间距实测值
Figure 971530DEST_PATH_IMAGE046
与平均裂缝间距计算值
Figure 999529DEST_PATH_IMAGE047
的关系；
图3是本发明优选实施例的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法与现有技术进行计算的结果对比图；其中（a）为本发明计算结果w tmax,c ；（b）为现有技术的计算结果w tmax,c ；
图4是本发明优选实施例的超高性能混凝土受弯构件及其裂缝的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
图4为本实施例所适用的超高性能混凝土受弯构件裂缝的结构示意图。
参见图1，本发明的一种超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法，包括以下步骤：
S1、获取裂缝位置的钢筋应力
Figure 649953DEST_PATH_IMAGE042
、获取最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底部的距离
Figure 557735DEST_PATH_IMAGE010
、获取纵向受拉钢筋的有效配筋率
Figure 723137DEST_PATH_IMAGE011
，（优选在作用频遇组合下获取前述几个参数；作用频遇组合是指正常使用极限状态设计时，永久作用标准值与主导可变作用频遇值、伴随可变作用准永久值的组合）；基于前述获得的各项参数得到超高性能混凝土受弯构件钢筋位置处最大裂缝宽度
Figure 758090DEST_PATH_IMAGE012
；
S2、获取截面有效高度
Figure 997441DEST_PATH_IMAGE013
、获取截面受压区高度
Figure 889174DEST_PATH_IMAGE014
、获取截面受拉弹性区高度
Figure 479555DEST_PATH_IMAGE015
，结合前述获得的超高性能混凝土受弯构件钢筋位置处最大裂缝宽度
Figure 301886DEST_PATH_IMAGE016
，计算得到超高性能混凝土受弯构件表面最大裂缝宽度
Figure 723640DEST_PATH_IMAGE017
：
Figure 723957DEST_PATH_IMAGE018
。
通过上述步骤，可以快速计算得到超高性能混凝土受弯构件裂缝宽度
Figure 801635DEST_PATH_IMAGE019
，适用范围更广、可靠性更高。
现有的钢筋混凝土裂缝宽度公式一般计算的是钢筋位置处最大裂缝宽度。但超高性能混凝土内含有钢纤维，为确保钢纤维的耐久性，本实施例的超高性能混凝土验算构件表面的裂缝宽度。在一些实施方式中，为了更准确地计算超高性能混凝土受弯构件表面裂缝宽度
Figure 240706DEST_PATH_IMAGE019
，在计算超高性能混凝土受弯构件表面裂缝宽度
Figure 454650DEST_PATH_IMAGE019
之前，可采用以下步骤对超高性能混凝土受弯构件钢筋位置处最大裂缝宽度
Figure 140715DEST_PATH_IMAGE020
进行计算，具体如下：
Figure 502426DEST_PATH_IMAGE021
；
其中，
Figure 151714DEST_PATH_IMAGE006
为构件受力特征系数；
Figure 751322DEST_PATH_IMAGE007
为裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数且
Figure 155759DEST_PATH_IMAGE022
；
Figure 208028DEST_PATH_IMAGE023
为钢筋弹性模量；
Figure 910274DEST_PATH_IMAGE025
为超高性能混凝土轴心抗拉强度标准值；
Figure 161127DEST_PATH_IMAGE026
为超高性能混凝土整体纤维取向系数，
Figure 939727DEST_PATH_IMAGE027
为纵向受拉钢筋的有效配筋率；
Figure 213713DEST_PATH_IMAGE028
为裂缝位置的钢筋应力。
在一些实施方式中，平均裂缝间距，对于受弯构件，取
Figure 532699DEST_PATH_IMAGE029
，
Figure 575742DEST_PATH_IMAGE030
为纤维影响系数（优选为0.85），
Figure 774511DEST_PATH_IMAGE031
为纵向受拉钢筋直径，
Figure 535793DEST_PATH_IMAGE010
为最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离。
在一些实施方式中，构件受力特征系数
Figure 658470DEST_PATH_IMAGE032
，对于受弯构件，取
Figure 556019DEST_PATH_IMAGE032
=2.1。通过数据分析表明，采用2.1可以更好地预测超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度，若该值取大了，会造成裂缝宽度的过高估计，略显保守，无法充分利用材料性能，经济性欠佳；若该值取小了，则会低估裂缝宽度，无法保证超高性能混凝土构件的耐久性。
在一些实施方式中，裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
Figure 676422DEST_PATH_IMAGE033
，当
Figure 987317DEST_PATH_IMAGE034
时，取
Figure 835057DEST_PATH_IMAGE033
=0.4；当
Figure 852691DEST_PATH_IMAGE035
时，取
Figure 206312DEST_PATH_IMAGE033
=1.0。裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数是指裂缝间平均钢筋应变与裂缝处钢筋应变的比值，由于裂缝处钢筋应变最大，因此该系数不应超过1.0，为保证预测结果的可靠性，规定下限值0.4。
在一些实施方式中，纵向受拉钢筋的有效配筋率ρte=As/Ate，其中，Ate=2asb，as为钢筋中心距离受拉表面的距离, As为受拉区纵向普通钢筋截面面积。实施时，还可以按照如下方式取值，纵向受拉钢筋的有效配筋率
Figure 942187DEST_PATH_IMAGE036
，当
Figure 78770DEST_PATH_IMAGE037
时，取
Figure 13228DEST_PATH_IMAGE038
，当
Figure 990280DEST_PATH_IMAGE039
，取
Figure 682293DEST_PATH_IMAGE040
。增大配筋率有利于减小构件的裂缝宽度，为保证裂缝宽度计算方法的可靠性，忽略配筋率过大时对裂缝宽度的改善作用，规定有效配筋率的上限值0.1；鉴于对配筋率较小的情况构件裂缝资料较少，采取
Figure 950463DEST_PATH_IMAGE039
，取
Figure 677111DEST_PATH_IMAGE040
的办法限制计算裂缝宽度的使用范围，以减少裂缝宽度计算值偏小的情况。
在一些实施方式中，超高性能混凝土整体纤维取向系数
Figure 310217DEST_PATH_IMAGE041
取1.25，试验表明取1.25可以较好地反映纤维取向对超高性能混凝土裂后抗拉强度的影响。
在一些实施方式中，作用频遇组合下裂缝位置的钢筋应力
Figure 817422DEST_PATH_IMAGE028
的计算宜考虑超高性能混凝土的抗拉作用。考虑超高性能混凝土的抗拉作用时，可按照如下方式进行计算：
基本假定：
（1）可视裂缝时截面应变分布满足平截面假定；
（2）UHPC受压及钢筋受拉的应力应变均取线弹性；
（3）考虑受拉区UHPC参与截面受力，UHPC受拉应力应变曲线按下列公式取值。
Figure 76234DEST_PATH_IMAGE048
Figure 657388DEST_PATH_IMAGE049
；
Figure 523713DEST_PATH_IMAGE050
；
Figure 455897DEST_PATH_IMAGE051
；
已知按作用（或荷载）频遇组合计算弯矩值Ms；计算图示如图4所示，根据轴力平衡条件和弯矩平衡条件，求得截面应变分布（即曲率φ和中和轴位置x0）；
Figure 3553DEST_PATH_IMAGE052
Figure 219639DEST_PATH_IMAGE053
Figure 991286DEST_PATH_IMAGE054
Figure 410766DEST_PATH_IMAGE055
求得钢筋应力
Figure 762113DEST_PATH_IMAGE056
。
图4中，各参数意义如下：
h——截面高度；
h 0——截面有效高度，即受拉钢筋中心线到受压边缘的距离；
a——受拉区钢筋合力点至受拉边缘的距离；
x 0——截面受压区的高度或中和轴到受压边缘的距离；
Figure 380176DEST_PATH_IMAGE015
——受拉不开裂高度（超高性能混凝土拉应力在0~f tk/K之间）；
Figure 260408DEST_PATH_IMAGE057
——受压边缘超高性能混凝土的应变和应力；
Figure 416451DEST_PATH_IMAGE058
——受拉区钢筋的应变和应力；
Figure 368227DEST_PATH_IMAGE059
——受拉边缘超高性能混凝土的应变；
f tk——超高性能混凝土抗拉强度标准值；
K——超高性能混凝土纤维取向系数；
C UHPC——受压区超高性能混凝土压力合力；
T UHPC1——受拉区超高性能混凝土受拉弹性区拉力合力；
T UHPC2——受拉区超高性能混凝土受拉塑性区拉力合力；
T s——受拉区钢筋拉力；
C s——受压区钢筋压力；
φ——截面曲率。
在一些实施方式中，由于超高性能混凝土优异的裂后抗拉强度和钢筋良好的粘结特性，可有效减小超高性能混凝土受弯构件的平均裂缝间距，进而减小裂缝宽度，而现有技术未充分反映超高性能混凝土特性对平均裂缝间距的影响。为此，本发明实施例可优选引入纤维影响系数
Figure 778480DEST_PATH_IMAGE045
，反映超高性能混凝土特性对裂缝宽度影响，确保公式预测值更符合实际情况，最终使得方法具有适用范围更广、可靠性更高等特点。
需要强调的是，本发明实施例对于超高性能混凝土受弯构件钢筋位置处最大裂缝宽度
Figure 360771DEST_PATH_IMAGE003
参数的修正，其中的纤维影响系数
Figure 551580DEST_PATH_IMAGE045
不是随意选取的。本实施例按照如下过程选取：
搜集公开报道的超高性能混凝土受弯构件的平均裂缝间距试验结果，将其定义为数据库I，共计14组受弯构件平均裂缝间距试验结果。利用数据库I中超高性能混凝土受弯构件的平均裂缝间距数据对纤维影响系数
Figure 979151DEST_PATH_IMAGE045
进行拟合，平均裂缝间距实测值
Figure 24336DEST_PATH_IMAGE046
与平均裂缝间距计算值
Figure 574266DEST_PATH_IMAGE060
的关系如图2所示。可见
Figure 924476DEST_PATH_IMAGE046
与
Figure 421316DEST_PATH_IMAGE047
之比的均值为0.87，标准差为0.05。因此，近似取
Figure 868478DEST_PATH_IMAGE061
。若该值取大了，会高估裂缝间距，进而高估裂缝宽度，略显保守，无法充分利用材料性能，经济性欠佳；若该值取小了，则会低估裂缝间距和裂缝宽度，无法保证超高性能混凝土构件的耐久性。
为了更好的说明本实施例的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法的优点，下面结合本实施例中的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法与现有计算方法对比说明如下：
搜集公开报道的超高性能混凝土受弯构件的最大裂缝宽度试验结果，将其定义为数据库II。针对数据库II中的试验数据样本，取现行《钢纤维混凝土结构设计规程》（JGJ/T465-2019）中规定的计算方法为现有计算方法，其与本实施例的计算方法对上述样本进行计算分别得到计算值w tmax,c 再与试验值w tmax,t 进行对比，结果如下图3所示；其中图3（a）为本发明计算结果w tmax,c ；图3（b）为现有技术的计算结果w tmax,c 。图3给出数据库II中的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算值w tmax,c 再与试验值w tmax,t 的对比结果。可以看出，本实施例的计算方法与现行《钢纤维混凝土结构设计规程》（JGJ/T 465-2019）的计算方法相比，本实施例中计算方法的计算结果吻合更好，离散性更小，可靠性更好。
本发明实施例还提供一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一实施例的步骤。
综上可知，本发明的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法是利用大量超高性能混凝土抗冲切试验样本进行误差分析、系数修正和可靠度校核而得，引入纤维影响系数
Figure 792572DEST_PATH_IMAGE045
，反映超高性能混凝土裂后抗拉强度和钢筋良好的粘结特性对平均裂缝间距的影响。最终计算方法具有适用范围更广、可靠度更高等特点。相比传统的计算方法，预测结果与实测结果的吻合更好、可靠性更高，易于在工程实践中使用，可以为超高性能混凝土受弯构件的结构设计以及裂缝宽度的计算提供参考，具有重要的工程应用价值。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取超高性能混凝土受弯构件的裂缝位置的钢筋应力
Figure 828361DEST_PATH_IMAGE001
、获取最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底部的距离
Figure 854086DEST_PATH_IMAGE002
、获取纵向受拉钢筋的有效配筋率
Figure 589961DEST_PATH_IMAGE003
，基于前述获得的各项参数得到超高性能混凝土受弯构件钢筋位置处最大裂缝宽度
Figure 788861DEST_PATH_IMAGE004
；
获取超高性能混凝土受弯构件的截面有效高度
Figure 661002DEST_PATH_IMAGE005
、截面受压区高度
Figure 654366DEST_PATH_IMAGE006
、截面受拉弹性区高度
Figure 346378DEST_PATH_IMAGE007
，结合所述超高性能混凝土受弯构件钢筋位置处最大裂缝宽度
Figure 817811DEST_PATH_IMAGE008
，计算得到超高性能混凝土受弯构件的表面最大裂缝宽度
Figure 341196DEST_PATH_IMAGE009
：
Figure 239882DEST_PATH_IMAGE010
；
h为截面高度。
2.根据权利要求1所述的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法，其特征在于，在计算超高性能混凝土受弯构件的表面裂缝宽度
Figure 481507DEST_PATH_IMAGE011
之前，采用以下步骤对超高性能混凝土受弯构件的钢筋位置处最大裂缝宽度
Figure 192849DEST_PATH_IMAGE012
进行修正，具体如下：
Figure 836320DEST_PATH_IMAGE013
；
其中，
Figure 640328DEST_PATH_IMAGE014
为构件受力特征系数，
Figure 572512DEST_PATH_IMAGE015
为裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数且
Figure 385747DEST_PATH_IMAGE016
；
Figure 352566DEST_PATH_IMAGE017
为钢筋弹性模量；
Figure 858634DEST_PATH_IMAGE018
为平均裂缝间距；
Figure 278114DEST_PATH_IMAGE019
为超高性能混凝土轴心的抗拉强度标准值；
Figure 895040DEST_PATH_IMAGE020
为超高性能混凝土整体的纤维取向系数，
Figure 214901DEST_PATH_IMAGE021
为纵向受拉钢筋的有效配筋率；
Figure 891870DEST_PATH_IMAGE022
为裂缝位置的钢筋应力。
3.根据权利要求2所述的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法，其特征在于，所述平均裂缝间距
Figure 64225DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure 953684DEST_PATH_IMAGE024
为纤维影响系数，
Figure 160674DEST_PATH_IMAGE025
为纵向受拉钢筋直径，
Figure 742965DEST_PATH_IMAGE002
为最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离。
4.根据权利要求2所述的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法，其特征在于，所述构件受力特征系数
Figure 402617DEST_PATH_IMAGE026
，取
Figure 95766DEST_PATH_IMAGE026
=2.1。
5.根据权利要求2所述的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法，其特征在于，所述裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
Figure 891684DEST_PATH_IMAGE027
，当
Figure 644876DEST_PATH_IMAGE028
时，取
Figure 57403DEST_PATH_IMAGE027
=0.4；当
Figure 810637DEST_PATH_IMAGE029
时，取
Figure 726640DEST_PATH_IMAGE027
=1.0。
6.根据权利要求2所述的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法，其特征在于，所述纵向受拉钢筋的有效配筋率ρte=As/Ate，其中，Ate=2asb，as为钢筋中心距离受拉表面的距离, As为受拉区纵向普通钢筋截面面积，b为矩形构件的截面宽度或者T形构件的腹板宽度。
7.根据权利要求2所述的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法，其特征在于，所述纵向受拉钢筋的有效配筋率
Figure 385155DEST_PATH_IMAGE030
，当
Figure 19398DEST_PATH_IMAGE031
时，取
Figure 54350DEST_PATH_IMAGE032
；当
Figure 90439DEST_PATH_IMAGE033
，取
Figure 185434DEST_PATH_IMAGE034
。
8.根据权利要求2所述的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法，其特征在于，所述超高性能混凝土整体纤维取向系数
Figure 41395DEST_PATH_IMAGE035
为1.25。
9.根据权利要求2所述的超高性能混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法，其特征在于，所述裂缝位置的钢筋应力
Figure 411196DEST_PATH_IMAGE036
，取
Figure 301792DEST_PATH_IMAGE037
，其中，
Figure 302109DEST_PATH_IMAGE038
为截面曲率。
10.一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至9任一所述方法的步骤。
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License type: Common License

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