本发明涉及预制装配式地下综合管廊应用，特别涉及一种预制综合管廊横向接头受弯能力全过程分析方法。
背景技术：
1、预制综合管廊作为一种现代化、工业化的城市建设方式，在施工效率、工程质量、低环境影响、节约成本、促进产业化发展等方面具有显著的优势和广阔的应用前景。上下分块槽型预制拼装管廊因其在减小构件尺寸和重量方面的优势，在多舱大断面综合管廊中的应用广泛。横向接头是上下分块槽型预制拼装管廊的关键部位，其性能直接影响整个管廊的承载能力和变形能力。
2、横向接头受弯能力受接头构造、拼装方式、预应力大小、接缝张开量限值、止水橡胶变形性能等多因素影响，《城市综合管廊工程技术规范》gb50838-2015认为需要通过试验确定横向接头的旋转刚度方可真实反应其受弯性能。但在实际工程设计中，因管廊截面尺寸、覆土条件、接头构造、预应力大小等不同，导致接头旋转刚度也在变化，每种接头都进行模型试验或足尺试验后再进行设计又存在现实条件制约的问题。
3、目前国内外学者针对预制拼装综合管廊接头受力性能开展了一定的理论研究和工程试验工作。陈智强等以2010年上海世博会园区预制预应力综合管廊工程为背景，基于接头内力平衡和变形协调条件，建立了考虑接头拼缝变形形态、预应力筋伸长和遇水膨胀橡胶条弹性模量影响的预制预应力综合管廊接头设计计算方法，但公式复杂需联合求解方程。吴剑秋等采用刚度解析法和有限元数值模拟对不同装配方式下的管廊接头抗弯刚度进行了分析。王鹏宇等根据内力平衡和变形协调条件对内侧布置高强螺栓的横向接头，建立了表征接头截面从受力到破坏各阶段的力学模型以及相应的理论解析表达式，提出管廊横向接头两阶段抗弯刚度取值方法。陈海勇等推导出采用螺栓连接的分块式预制综合管廊接头在4种不同受力阶段下接头非线性转动刚度的理论计算公式。谭琳等对上下分块节段管廊横向接头的受力进行数值分析，建立横向接头的等效模型，得到接头抗弯刚度、抗剪刚度参数，以弹簧单元模拟，建立了考虑横向接头的管廊梁-弹簧简化模型。周静等通过对预制拼装管廊承插式接头受弯试验研究和有限元非线性数值分析，得到提高接头预应力能有效增强接头的抗变形能力、提高接头消压弯矩，但接头抗弯承载力保持不变的结论。
4、综上所述，目前关于预制管廊横向接头受弯能力的研究成果仍停留在理论研究阶段，尚缺少高效的预制管廊横向接头受弯能力全过程分析的方法，以辅助设计人进行接头设计。
技术实现思路
1、本发明的目的就在于在预制管廊设计阶段，未进行管廊接头试验的情况下，通过计算手段确定预制管廊接头旋转刚度，为管廊的内力计算和接头变形计算提供依据。针对上下分节槽型预制拼装管廊横向接头，通过管廊横向接头受力平衡和变形协调的材料力学方法，描述了管廊横向接头受弯能力全过程，建立了从接头消压、初始张开、完全张开、破坏的全阶段荷载-内力-变形过程的数学计算公式，使得在设计阶段即可直接计算出接头的弯矩-张开量曲线、弯矩-转角曲线、旋转刚度-张开量曲线、旋转刚度-转角曲线等，解决预制管廊横向接头的设计问题。
2、本发明实施例提供的一种预制综合管廊横向接头受弯能力全过程分析方法，包括：
3、获取基础数据；
4、基于基础数据，对预制综合管廊横向接头的消压阶段、初始张开阶段以及完全张开阶段分别进行受力分析，获得受力分析结果；
5、基于受力分析结果，确定预制综合管廊横向接头的破坏阶段的情况信息；
6、基于受力分析结果，绘制成果曲线，并辅助设计人员进行接头设计。
7、可选地，基础数据至少包括：预制管廊横向接头截面尺寸、混凝土材料参数、预应力筋材料参数、预应力筋面积、张拉控制应力系数、预应力损失量。
8、可选地，基于基础数据，对预制综合管廊横向接头的消压阶段进行受力分析的步骤包括：
9、基于基础数据，通过如下公式计算预制综合管廊横向接头的消压阶段中的有效压应力、全截面受压状态的临界弯矩及其对应的接头受压区混凝土边缘最大压应力：
10、
11、σc1＝2σce
12、
13、式中，σce：均匀受压时接头混凝土的有效压应力；nk0：接头所受的轴力标准值；σpe：预应力筋初始有效应力；ap：预应力筋面积；b：接头纵向长度；h：接头截面高度；σc1：与mk1对应的接头受压区混凝土边缘最大压应力；
14、mk1：全截面受压状态的临界弯矩。
15、可选地，基于基础数据，对预制综合管廊横向接头的初始张开阶段进行受力分析的步骤包括：
16、基于基础数据，通过如下公式计算预制综合管廊横向接头的初始张开阶段中的接头混凝土的应力分布、预应力筋的有效总应力、外部弯矩、接头张开量、接头转角、接头旋转刚度：
17、
18、
19、
20、
21、
22、
23、式中，σc：此阶段接头受压区混凝土边缘最大压应力；nk0：接头所受的轴力标准值；σpe：预应力筋初始有效应力；αe：预应力筋弹性模量和混凝土弹性模量之比；ap：预应力筋面积；b：接头纵向长度；h：接头截面高度；y：接头零应力区长度；σp：预应力筋的有效总应力；σce：均匀受压时接头混凝土的有效压应力；mk：外部弯矩；δy：接头外边缘张开量；θy：接头动转角；η：受压区混凝土压缩变形影响高度系数，取值范围为0～1.0；h0：上下节管廊的总计算高度；ec：混凝土弹性模量；kry：接头旋转刚度。
24、可选地，基于基础数据，对预制综合管廊横向接头的完全张开阶段进行受力分析的步骤包括：
25、基于基础数据，通过如下公式计算预制综合管廊横向接头的完全张开阶段中的接头混凝土的应力分布、预应力筋的有效总应力、外部弯矩、接头张开量、接头转角、接头旋转刚度：
26、
27、
28、
29、
30、
31、
32、式中，σc：此阶段接头受压区混凝土边缘最大压应力；nk0：接头所受的轴力标准值；σpe：预应力筋初始有效应力；αe：预应力筋弹性模量和混凝土弹性模量之比；ap：预应力筋面积；b：接头纵向长度；h：接头截面高度；y：接头零应力区长度；σp：预应力筋的有效总应力；σce：均匀受压时接头混凝土的有效压应力；mk：外部弯矩；δy：接头外边缘张开量；θy：接头转动角；η：受压区混凝土压缩变形影响高度系数，取值范围为0～1.0；h0：上下节管廊的总计算高度；ec：混凝土弹性模量；kry：接头旋转刚度。
33、可选地，基于受力分析结果，确定预制综合管廊横向接头的破坏阶段的情况信息的步骤包括：
34、当受力分析结果中的接头受压边缘混凝土压应力超过混凝土抗压强度设计值或受力分析结果中的预应力筋的应力超过其强度设计值时，判定预制综合管廊横向接头破坏，将对应的弯矩作为破坏弯矩值。
35、可选地，成果曲线至少包括：弯矩-张开量曲线、弯矩-转角曲线、旋转刚度-张开量曲线、旋转刚度-转角曲线。
36、可选地，辅助设计人员进行接头设计的步骤包括：
37、向设计人员输出显示受力分析结果与成果曲线。
38、本发明取得了以下有益效果：
39、对不同尺寸和预应力大小的管廊横向接头，在设计阶段利用本计算方法即可计算出接头的弯矩-张开量曲线、弯矩-转角曲线、旋转刚度-张开量曲线、旋转刚度-转角曲线，全面反应了预制管廊横向接头在外部弯矩荷载作用下的荷载-内力-变形的全过程，为管廊的内力计算和接头变形计算提供依据。避免在设计阶段，对每种类型和尺寸的管廊接头都进行试验以确定接头计算参数，节约了宝贵的时间和资源，提高设计工作效率，并产生显著的经济效益，适合推广使用。
40、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
41、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
1.一种预制综合管廊横向接头受弯能力全过程分析方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的预制综合管廊横向接头受弯能力全过程分析方法，其特征在于，基础数据至少包括：预制管廊横向接头截面尺寸、混凝土材料参数、预应力筋材料参数、预应力筋面积、张拉控制应力系数、预应力损失量。
3.如权利要求2所述的预制综合管廊横向接头受弯能力全过程分析方法，其特征在于，基于基础数据，对预制综合管廊横向接头的消压阶段进行受力分析的步骤包括：
4.如权利要求2所述的预制综合管廊横向接头受弯能力全过程分析方法，其特征在于，基于基础数据，对预制综合管廊横向接头的初始张开阶段进行受力分析的步骤包括：
5.如权利要求2所述的预制综合管廊横向接头受弯能力全过程分析方法，其特征在于，基于基础数据，对预制综合管廊横向接头的完全张开阶段进行受力分析的步骤包括：
6.如权利要求1述的预制综合管廊横向接头受弯能力全过程分析方法，其特征在于，基于受力分析结果，确定预制综合管廊横向接头的破坏阶段的情况信息的步骤包括：
7.如权利要求1述的预制综合管廊横向接头受弯能力全过程分析方法，其特征在于，成果曲线至少包括：弯矩-张开量曲线、弯矩-转角曲线、旋转刚度-张开量曲线、旋转刚度-转角曲线。
8.如权利要求1述的预制综合管廊横向接头受弯能力全过程分析方法，其特征在于，辅助设计人员进行接头设计的步骤包括：
