[发明专利]轻质超高性能混凝土梁抗弯承载力确定方法

权利要求书

1.轻质超高性能混凝土梁抗弯承载力确定方法，其特征在于包括如下步骤：1)测试轻质超高性能混凝土的基本参数，包括截面宽度b、截面高度h₀；2)测试轻质超高性能混凝土的轴心抗压强度f_c以及混凝土的抗拉强度；3)测试钢筋力学性能，包括屈服强度f_y、截面面积A_s，确定配筋率；4)开展轻质超高性能混凝土(LUHPC)梁抗弯试验，获得轻质超高性能混凝土梁的抗弯承载力，研究配筋率和纵向钢筋屈服强度对轻质超高性能混凝土梁抗弯承载力的影响规律；根据承载力极限状态下截面应变分布规律，建立将受压区应力图形简化为三角形、考虑受拉区混凝土拉应力贡献的截面应力简化图示，从而得到轻质超高性能混凝土梁的抗弯承载力计算公式；5)将相应数据代入抗弯承载力计算公式中，计算得到轻质超高性能混凝土梁抗弯承载力。

2.根据权利要求1所述的轻质超高性能混凝土梁抗弯承载力确定方法，其特征在于：步骤2)具体为：测试轻质超高性能混凝土的轴心抗压强度f_c以及混凝土的抗拉强度，混凝土的抗拉作用对抗弯的贡献为k为抗拉强度折减系数；b为截面宽度，h₀为截面高度，c为受压区高度，f_tu为LUHPC的抗拉强度。

3.根据权利要求1所述的轻质超高性能混凝土梁抗弯承载力确定方法，其特征在于：步骤3)具体为：测试钢筋力学性能，包括屈服强度f_y、截面面积A_s，确定配筋率钢筋对抗弯的贡献为

4.根据权利要求1所述的轻质超高性能混凝土梁抗弯承载力确定方法，其特征在于：步骤4)具体为：试验研究配筋率、钢筋强度对轻质超高性能混凝土梁抗弯承载力的影响规律，确定轻质超高性能混凝土梁抗弯承载力由混凝土抗拉作用和钢筋贡献两部分组成；其中力平衡方程(1)中，LUHPC受压区压力采用接近真实的三角形应力图形计算；弯矩平衡方程(2)中，LUHPC抗拉作用、受拉钢筋合力均需对三角形受压区合力点取矩，则得到轻质超高性能混凝土梁抗弯承载力计算公式为：

式中，f_tu为LUHPC的抗拉强度，取0.75倍的劈裂抗拉强度；k为抗拉强度折减系数；h₀为截面高度；f_y为钢筋极限强度；f_c为LUHPC轴心抗压强度；c为受压区高度；ρ_s为配筋率；M_u为实测的极限承载力；

在公式(1)、(2)中，f_tu、ρ_s、f_y、以及截面参数均为已知量，只有k、M_u为未知量，结合实测的极限承载力M_u，反推得到k取0.65时，可以较好的预测LUHPC梁的抗弯承载力；

则轻质超高性能混凝土梁的抗弯承载力计算公式：

5.根据权利要求1所述的轻质超高性能混凝土梁抗弯承载力确定方法，其特征在于：步骤5)具体为：将混凝土的抗拉强度f_tu、截面宽度b、混凝土轴心抗压强f_c、截面有效高度h₀、配筋率ρ_s、钢筋屈服强度f_y的值代入公式(3)(4)中，得到轻质超高性能混凝土梁的抗弯承载力。