[发明专利]一种岩溶地区连续配筋混凝土板跨越方法

说明书

一种岩溶地区连续配筋混凝土板跨越方法，包括基于塑性铰线理论计算配筋率，以及根据对配筋率的影响，基于塑性铰线理论优化连续配筋混凝土板布置位置；计算配筋率的步骤包括：在不同长宽比的条件下，分别求取塑性应变增量分布图并抽象出相应破坏形式；在不同支撑条件下，分别求取塑性应变增量分布图并抽象出相应破坏形式；根据支撑条件和破坏形式，采取塑性铰线理论计算极限弯矩和配筋率；优化连续配筋混凝土板布置位置的步骤包括：根据溶洞尺寸和上覆土层性质估计塌陷坑大小；根据塌陷坑规模和荷载大小，计算连续配筋混凝土板布置位置对配筋率的影响，并选择使配筋率最小的位置作为连续配筋混凝土板的最佳布置位置，该方法能快速计算出配筋需求。

技术领域

本发明属于岩溶地区路基修筑领域，具体涉及一种岩溶地区连续配筋混凝土板跨越方法。

背景技术

岩溶区的地基塌陷通常是局部性的，且规模不大，其平面形态多为圆形，少量椭圆形。例如，在桂林市发生的岩溶塌陷中，圆形及椭圆形的塌陷占总塌陷的85％，直径一般为1m～5m，小于3m的占75％。对于规模不大的塌陷，采用连续配筋混凝土板路面结构是一种经济、有效的处理方法，但是现行的钢筋混凝土结构设计方法以验算为主，需要根据经验拟定配筋率，当经过核算不满足截面抗弯和抗剪要求时，通常凭借经验增加配筋再进行复核。

上述方法虽在岩溶地区连续配筋混凝土板配筋率的计算中发挥了重要作用，但是在实际应用中发现，上述现有的方法还存在以下几方面的不足：

(1)计算过程繁杂易出错，且不易校核；

(2)往往要经多次试算才能获得满意的结果，效率较为低下；

(3)一次仅能针对一处下伏溶洞进行计算，地质条件改变时需要重新计算。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种岩溶地区连续配筋混凝土板跨越方法，能够快速计算出配筋需求，适用于不同岩溶地区的地基塌陷，节省工程造价。

为了实现上述目的，本发明岩溶地区连续配筋混凝土板跨越方法包括基于塑性铰线理论计算配筋率，以及根据对配筋率的影响，基于塑性铰线理论优化连续配筋混凝土板布置位置；

一、基于塑性铰线理论计算配筋率的步骤包括：

步骤1.1、在不同长宽比的条件下，分别求取塑性应变增量分布图并抽象出相应破坏形式；

步骤1.2、在不同支撑条件下，分别求取塑性应变增量分布图并抽象出相应破坏形式；

步骤1.3、根据支撑条件和破坏形式，采取塑性铰线理论计算极限弯矩和配筋率；

二、基于塑性铰线理论优化连续配筋混凝土板布置位置的步骤包括：

步骤2.1、根据溶洞尺寸和上覆土层性质估计塌陷坑大小；

步骤2.2、根据塌陷坑规模和荷载大小，计算连续配筋混凝土板布置位置对配筋率的影响，并选择使配筋率最小的位置作为连续配筋混凝土板的最佳布置位置。

所述的步骤1.3中采取塑性铰线理论计算极限弯矩的具体步骤如下：

设板上作用有均布荷载q，在板的微单元面积d_xd_y上引起的虚位移为δ，则总的外功为：

W＝∫∫qδd_xd_y＝q∫∫δd_xd_y＝qΩ

式中，Ω为板下垂位置与原平面之间的体积；

板中点的虚位移δ为1，计算得到Ω＝(3λ-η)l_y²/6，则：