[發明專利]鋼管超高性能混凝土短柱軸壓承載力預測方法及預測裝置

有效

• 申請號: 202110854245.0
• 申請日: 2021-07-28
• 公開（公告）號: CN113654885B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 劉長江;趙永強;劉堅;吳玉友;鄭周練;蘇鑫;潘宇航;陳富廉;馮鈺璋
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黎揚鵬

本發明公開了鋼管超高性能混凝土短柱軸壓承載力預測方法、裝置及存儲介質，本發明通過獲取實際混凝土抗壓強度試驗值和實際鋼材強度，并獲取實際混凝土截面面積以及實際鋼管截面面積；根據實際鋼材強度、實際鋼管截面面積以及相互作用因子確定第一參數；根據實際混凝土抗壓強度試驗值以及實際混凝土截面面積的乘積，確定第二參數；根據第一參數與第二參數的和確定鋼管超高性能混凝土承載力的預測結果；其中，相互作用因子為表征鋼管與超高性能混凝土的相互作用系數，因此能夠反映鋼管與超高性能混凝土的之間相互作用關系，從而能夠在一定程度上準確地確定鋼管超高性能混凝土承載力的預測結果,本發明可廣泛應用于建筑技術領域。

技術領域

本發明涉及建筑領域，尤其是鋼管超高性能混凝土短柱軸壓承載力預測方法及預測裝置。

背景技術

目前，超高性能混凝土灌入鋼管中，形成了鋼管超高性能混凝土構件，鋼管超高性能混凝土作為承壓構件，具有極高的承載力，承受相同荷載時構件所需的截面尺寸較小。強度達150MPa的混凝土與鋼管組合下，能為建造150層的超高層建筑提供可能；將鋼管混凝土用于拱橋上，其跨度將達1000m以上。另外，因超高性能混凝土具有極佳的耐久性能，能減少構件的后期維修費用，同時也提高了工程的使用壽命；強度為150MPa的超高強混凝土，其使用年限至少在1000～2000年以上。若將鋼管超高性能混凝土構件用于實際工程中，對建筑結構的發展將產生顯著的影響。而現今，現有的規程計算方法缺少鋼管超高性能混凝土方面的設計規程，不適用于鋼管超高性能混凝土承載力的預測計算，因此有必要尋求解決方案。

發明內容

有鑒于此，為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種鋼管超高性能混凝土短柱軸壓承載力預測方法及預測裝置。

本發明采用的技術方案是：

鋼管超高性能混凝土短柱軸壓承載力預測方法，包括：

獲取實際混凝土抗壓強度試驗值和實際鋼材強度，并獲取實際混凝土截面面積以及實際鋼管截面面積；

根據所述實際鋼材強度、所述實際鋼管截面面積以及相互作用因子確定第一參數；所述相互作用因子為表征鋼管與超高性能混凝土的相互作用系數，所述相互作用因子根據鋼管超高性能混凝土模型以及承載力模擬值進行擬合處理所得；

根據所述實際混凝土抗壓強度試驗值以及所述實際混凝土截面面積的乘積，確定第二參數；

根據所述第一參數與所述第二參數的和確定鋼管超高性能混凝土承載力的預測結果。

進一步，所述獲取實際混凝土截面面積以及實際鋼管截面面積，包括：

獲取方鋼管的第一外徑以及所述方鋼管的第一壁厚，計算所述第一外徑減去兩倍所述第一壁厚的第一差值，根據所述第一差值的平方確定實際方鋼管混凝土截面面積；根據所述第一外徑的平方與所述實際方鋼管混凝土截面面積的差值確定實際方鋼管截面面積；

或者，

獲取圓鋼管的第二外徑以及所述圓鋼管的第二壁厚，計算所述第二外徑的一半與所述第二壁厚的第二差值，根據所述第二差值的平方確定實際圓鋼管混凝土截面面積；根據所述第二外徑的一半的平方確定完整截面面積，根據所述完整截面面積與所述實際圓鋼管混凝土截面面積的差值確定實際圓鋼管截面面積；

所述實際混凝土截面面積包括所述實際方鋼管混凝土截面面積或者所述實際圓鋼管混凝土截面面積，所述實際鋼管截面面積包括所述實際方鋼管截面面積或者所述實際圓鋼管截面面積。

進一步，所述相互作用因子的擬合處理，包括：

通過有限元方式構建鋼管超高性能混凝土模型；

獲取模擬數據，根據所述模擬數據以及所述鋼管超高性能混凝土模型，確定承載力模擬值；