[發明專利]一種寬鋼管混凝土柱單向壓彎穩定極限承載提高方法

在審

• 申請號: 202011126171.0
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112214822A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 景亭;吳方忠;付波;童根樹;孫浩;薛國慶
• 申請（專利權）人: 杭州鐵木辛柯建筑結構設計事務所有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F119/02;G06F119/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種寬鋼管混凝土柱單向壓彎穩定極限承載提高方法，其特征在于：

所述寬鋼管混凝土柱為承受單向壓彎荷載的寬鋼管混凝土柱；

1)首先采用以下公式計算寬鋼管混凝土柱在不同彎曲軸下的單向壓彎截面特征修正指數：

式中：a_x、a_y——寬鋼管混凝土柱分別在強軸、弱軸的截面特征修正指數；

α_ck——混凝土工作承擔系數；

h——寬鋼管柱的橫截面長邊尺寸；

b——寬鋼管柱的橫截面短邊尺寸；

2)然后將寬鋼管混凝土柱的軸心壓力設計值P和全截面受壓承載力P_P之間的比值與混凝土工作承擔系數α_ck進行比較，根據比較結果結合彎曲軸按照以下方式判斷寬鋼管混凝土柱在單向壓彎時的承載穩定性并采取措施提高穩定性：

a.當強軸受彎時，強軸x平行寬鋼管混凝土柱橫截面的短邊，寬鋼管混凝土柱的橫截面長邊所在柱面承受單向壓彎荷載，采用以下公式：

當時，按照下式判斷：

當時，按照下式判斷：

b.當弱軸受彎時，弱軸y平行寬鋼管混凝土柱橫截面的長邊，寬鋼管混凝土柱的橫截面短邊所在柱面承受單向壓彎荷載，采用以下公式：

當時，按照下式判斷：

當時，按照下式判斷：

式中：P——寬鋼管混凝土柱的軸心壓力設計值；

P_P——寬鋼管混凝土柱全截面受壓承載力；

——分別為寬鋼管混凝土柱繞強軸、弱軸的軸心受壓構件穩定系數；

P_Ex、P_Ey——分別為寬鋼管混凝土柱繞強軸、弱軸的歐拉臨界荷載；

β_mx、β_my——分別為寬鋼管混凝土柱繞強軸、弱軸的等效彎矩系數；

M_x1、M_y1——分別為寬鋼管混凝土柱繞強軸、弱軸的端彎矩設計值；

Π_x、Π_y——分別為與寬鋼管混凝土柱繞強軸、弱軸受壓穩定有關的系數；

λ_x、λ_y——分別為寬鋼管混凝土柱繞強軸、弱軸的構件正則化長細比；

M_Px0、M_Py0——分別為寬鋼管混凝土柱繞強軸、弱軸的截面塑性彎矩；

X_x、X_y——分別為寬鋼管混凝土柱繞強軸、弱軸的受壓穩定影響系數；

3)若滿足2)中的公式條件，則寬鋼管混凝土柱在彎曲平面內的承載穩定；

若不滿足2)中的公式條件，則寬鋼管混凝土柱在彎曲平面內的承載不穩定，則增加寬鋼管混凝土柱的截面尺寸，增加寬鋼管混凝土柱的壁厚。

2.根據權利要求1所述的一種寬鋼管混凝土柱單向壓彎穩定極限承載提高方法，其特征在于：所述的寬鋼管混凝土柱的全截面受壓承載力P_P采用以下公式處理獲得：

P_P＝fA_s+f_cA_c

其中，A_s、A_c——寬鋼管混凝土柱的截面鋼管面積和混凝土面積；

f、f_c——寬鋼管混凝土柱所用的鋼材、混凝土的抗壓強度設計值。

3.根據權利要求1所述的一種寬鋼管混凝土柱單向壓彎穩定極限承載提高方法，其特征在于：所述的混凝土工作承擔系數α_ck采用以下公式處理獲得：

其中，A_s、A_c——寬鋼管混凝土柱的截面鋼管面積和混凝土面積；

f、f_c——寬鋼管混凝土柱所用的鋼材、混凝土的抗壓強度設計值。

4.根據權利要求1所述的一種寬鋼管混凝土柱單向壓彎穩定極限承載提高方法，其特征在于：所述的寬鋼管混凝土柱是由寬鋼管內部澆筑混凝土而成。

5.根據權利要求1所述的一種寬鋼管混凝土柱單向壓彎穩定極限承載提高方法，其特征在于：所述的寬鋼管混凝土柱的橫截面長邊與短邊比值在2.0～3.5之間。