[发明专利]确定实腹式哑铃型钢管混凝土截面构件纯弯曲强度的方法

权利要求书

1.一种确定实腹式哑铃型钢管混凝土截面构件的纯弯曲强度的方法，其特征在于，该方法包括：

根据构件的结构参数确定截面中心轴位置的特征值；

根据截面中心轴位置的特征值，确定截面中心轴的具体位置；

根据截面中心轴的具体位置，确定实腹式哑铃型钢管混凝土截面构件的纯弯曲强度；

其中，确定截面中心轴位置的特征值的公式为：

h₁＝A_s/2ξt-(r-0.5T)T/t

h₂＝A_s/2ξt

其中，h₁为用于确定截面中心轴位置的第一特征值，h₂为用于确定截面中心轴位置的第二特征值；A_s为钢管的截面面积；ξ为钢管混凝土套箍系数；t为腹板的板厚；r为钢管半径；T为钢管的壁厚；

当上下钢管间的净距h大于或等于所述第二特征值h₂时，所述截面中心轴位于腹板内；

当上下钢管间的净距h小于所述第二特征值h₂时，所述截面中心轴位于上钢管内；

其中，所述根据截面中心轴的具体位置，确定实腹式哑铃型钢管混凝土截面构件的纯弯曲强度包括：

当所述截面中心轴位于腹板内时，计算得到截面中心轴与上钢管和下钢管的净距；

根据所述截面中心轴与上钢管和下钢管的净距，计算实腹式哑铃型钢管混凝土截面构件的纯弯曲强度；

其中，计算截面中心轴与上钢管和下钢管的净距的公式为：

h_c＝0.5h-As/4ξt

h_s＝0.5h+As/4ξt

其中，h_c为截面中心轴与上钢管的净距；h_s为截面中心轴与下钢管的净距；As为钢管的截面面积；ξ为钢管混凝土套箍系数；t为腹板的板厚；

其中，计算实腹式哑铃型钢管混凝土截面构件的纯弯曲强度的公式为：

M_U＝(r+h_c)A_cf_c+[t(h_c²+h_s²)+(2r+h)A_s]f_s

其中，M_U为纯弯曲强度；A_c为上钢管内混凝土的截面面积；f_c为混凝土轴心抗压强度；f_s为钢材屈服强度；

其中，所述根据截面中心轴的具体位置，确定实腹式哑铃型钢管混凝土截面构件的纯弯曲强度包括：

当所述截面中心轴位于上钢管内时，根据所述截面中心轴的位置计算受拉圆弧半角x；

根据所述受拉圆弧半角x，计算实腹式哑铃型钢管混凝土截面构件的纯弯曲强度；

其中，计算受拉圆弧半角x的公式为：

A+Bx＝sin(2x)

其中，

A=4htfs-2Acfc(r-T)2fc]]>

B=8T(r-0.5T)fs+2(r-T)2fc(r-T)2fc]]> 1

其中，A_c为上钢管内混凝土的截面面积；f_c为混凝土轴心抗压强度；f_s为钢材屈服强度；

其中，当h₁＜h＜h₂时，计算受拉圆弧半角x的公式为：

x=4htfs-2Acfc-8T(r-0.5T)fs]]>

其中，A_c为上钢管内混凝土的截面面积；f_c为混凝土轴心抗压强度；f_s为钢材屈服强度；

其中，计算实腹式哑铃型钢管混凝土截面构件的纯弯曲强度的公式为：

M_U＝A_s(r+h+f)f_s+2ht(0.5h+f)f_s+2x(r-0.5T)y₁Tf_s+2(π-x)(r-0.5T)Ty₂f_s+(A_c-A_f)yf_c

其中，

A_f＝0.5(r-T)²(2x-sin(2x))

y1=(r-T)(43sin3x2x-sin2x-cos x)]]>

y=Ac(r-T-f)+Afy1Ac-Af]]>

y2=As(r-0.5T-f)+2x(r-0.5T)Ty12(π-x)(r-0.5T)T]]>

其中，f为截面中心轴与上钢管受拉边缘的距离，A_f为上钢管内受拉部分混凝土的面积。