[发明专利]一种锲形截面组合抗剪设计方法及装置

权利要求书

1.一种锲形截面组合抗剪设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)构造构件任一位置的最薄弱锲形截面，所述最薄弱锲形截面的开裂面与承压面相互垂直；

步骤2)计算最薄弱锲形截面水平投影长度上限，进行截面抗剪计算上限判断；

步骤3)根据截面抗剪计算上限判断结果，计算最薄弱锲形截面抗剪承载力；

步骤4)基于最薄弱锲形截面抗剪承载力进行抗剪设计判断。

2.根据权利要求1所述的一种锲形截面组合抗剪设计方法，其特征在于，所述最薄弱锲形截面在应变0点处，形成相互垂直的开裂面与承压面，开裂面向斜下方延伸至底，承压面向斜上方延伸至顶。

3.根据权利要求1所述的一种锲形截面组合抗剪设计方法，其特征在于，当锲形截面抗剪承载力取最小值时，对应最薄弱锲形截面水平投影长度上限。

4.根据权利要求3所述的一种锲形截面组合抗剪设计方法，其特征在于，所述锲形截面抗剪承载力与锲形截面水平投影长度的关系为：

其中，V_cz为纵向钢筋抗剪承载力；V_sg为竖向箍筋抗剪承载力；V_sw为弯起钢筋抗剪承载力；σ_sz为开裂面纵向钢筋计算应力，σ_c为承压面混凝土计算应力；A_sz为开裂面纵向钢筋面积，h₀为截面有效高度，b为截面宽度；N_d为截面的设计轴力；σ_sg为开裂面竖向箍筋计算应力；μ_sg为开裂面竖向箍筋配筋率；q_d为截面的设计竖向压力；σ_sj为弯起钢筋第j根计算应力；A_sj为弯起钢筋第j根面积；θ_sj为弯起钢筋第j根计算应力与正截面法线锐夹角；C_x为锲形截面开裂面水平投影长度。

5.根据权利要求4所述的一种锲形截面组合抗剪设计方法，其特征在于，所述最薄弱锲形截面水平投影长度上限为：

其中，C₀为最薄弱锲形截面水平投影长度上限。

6.根据权利要求1所述的一种锲形截面组合抗剪设计方法，其特征在于，所述截面抗剪计算上限判断按以下规则进行：

当X＜C₀时，取C＝X；

当X≥C₀时，取C＝C₀；

其中，X为抗剪计算位置距支点的距离；C为最薄弱锲形截面水平投影长度；C₀为最薄弱锲形截面水平投影长度上限。

7.根据权利要求6所述的一种锲形截面组合抗剪设计方法，其特征在于，所述步骤3)具体为：

当C＜C₀时，最薄弱锲形截面抗剪承载力V_R为：

当C＝C₀时，最薄弱锲形截面抗剪承载力V_R为：

其中，σ_sz为开裂面纵向钢筋计算应力，σ_c为承压面混凝土计算应力；A_sz为开裂面纵向钢筋面积，h₀为截面有效高度，b为截面宽度；N_d为截面的设计轴力；σ_sg为开裂面竖向箍筋计算应力；μ_sg为开裂面竖向箍筋配筋率；q_d为截面的设计竖向压力；σ_sj为弯起钢筋第j根计算应力；A_sj为弯起钢筋第j根面积；θ_sj为弯起钢筋第j根计算应力与正截面法线锐夹角。