1.一種采用隱式裂縫誘導插板的超長混凝土墻體裂縫控制設計方法,裂縫控制的裝置包括設置在混凝土墻中的混凝土鋼筋體(1),其特征在于:所述混凝土鋼筋體(1)間的墻體中設置有第一鋼筋固定架(2)和第二鋼筋固定架(4),所述第一鋼筋固定架(2)和第二鋼筋固定架(4)底部設有采用鋼板彎折成的第一十字插板(3)和第二十字插板(5)。
2.根據權利要求1所述的一種采用隱式裂縫誘導插板的超長混凝土墻體裂縫控制設計方法,其特征在于:所述第一十字插板(3)和第二十字插板(5)間采用鉚釘(6)鉚接。
3.根據權利要求1所述的一種采用隱式裂縫誘導插板的超長混凝土墻體裂縫控制設計方法,其特征在于:所述第一十字插板(3)和第二十字插板(5)與第一鋼筋固定架(2)和第二鋼筋固定架(4)間采用鉚接方式固定。
4.根據權利要求1所述的一種采用隱式裂縫誘導插板的超長混凝土墻體裂縫控制設計方法,其特征在于:包括如下步驟:
S1:超長混凝土墻體結構在綜合等效溫差作用下的應力計算方法宜采用考慮材料非線性的彈塑性有限元分析方法,當混凝土墻體總長度L滿足L≤[Lmax]和和Cx=Cx1+Cx2要求,可僅進行彈性階段的溫度應力計算。
S2:有限元計算分析基本原則,
1)采用考慮材料非線性的有限元計算軟件,可選ABAQUS、ANSYS等通用有限元分析軟件;
2)混凝土墻板宜采用考慮面內應力的二維膜單元或板單元模擬,梁柱桿宜采用與二維單元協調的梁單元或桿單元模擬,當應力集中現象明顯時采用三維實體單元模擬;
3)混凝土及鋼筋的材料本構關系可按《混凝土結構設計規范》(GB50010)附錄C相關規定選用;
4)應按工程實際情況選取建模范圍,當考慮與混凝土墻板連接的構件剛度貢獻時,外伸建模尺寸不宜小于連接構件較大厚度的10倍;
5)合理選取有限元模型的邊界條件,偏于保守的一般采用墻體底部固定,頂部自由的邊界條件,有條件時也可考慮底墻板與土體摩擦剛度、如支承在樁基上的也可考慮樁基對墻板的水平約束剛度。按4款考慮底板和頂板范圍建模時,邊界條件可取為固定支座;
6)墻體發生裂縫的判斷準則,彈性階段計算時混凝土強度指標可取其強度標準值(fck,ftk),彈塑性階段計算時可取容許裂縫寬度對應的極限拉應變(一般可取400με)。
S3:墻體長度滿足L≤[Lmax]和和Cx=Cx1+Cx2要求的墻體結構可按彈性溫度應力計算結果進行配筋設計,不滿足時,采用在墻體兩側鋼筋網間設置分割鋼板方式進行裂縫控制設計;
S4:在墻體兩側鋼筋網間設置分割鋼板,其設計應符合以下要求:
1)應建立模擬設置分割鋼板的墻體結構計算模型,采用考慮材料非線性的彈塑性有限元計算分析,按墻體豎向裂縫開展間距的計算結果確定插板設置間距L,L不宜大于18米;
2)隱式誘導插板宜選用2mm的薄鋼板,鋼板邊至墻體邊緣應大于2倍保護層厚度,且分割鋼板長不宜小于150和1/3墻板厚度的大值;
3)應對設置分隔鋼板后的墻體結構采用考慮材料非線性的彈塑性有限元計算綜合等效溫度作用下的應力,并進行分隔鋼板間距內墻體和分隔鋼板設置范圍墻體的配筋和抗裂設計;
4)分割鋼板設置范圍的墻體可采用局部加設墻體水平短鋼筋的方式控制裂縫寬度,當裂縫不滿足規范要求時,應減小分割鋼板設置間距,降低分割板區域內應力以滿足裂縫控制要求。