[发明专利]FRP布加固墩接木柱的极限承载力的计算方法

权利要求书

1.一种FRP布加固墩接木柱的极限承载力的计算方法，所述FRP布作为环箍，对所述墩接木柱进行加固，其特征在于：所述墩接木柱的极限承载力按下式计算：

其中：

N_u表示所述墩接木柱的极限承载力；

r表示所述墩接木柱的横截面的半径；

γ表示所述墩接木柱的强度降低系数；

σ_c表示无约束柱的轴心抗压强度；

β表示约束木柱的约束强度系数；

ξ表示名义配布率；

t表示环箍厚度；

μ₀表示广义柏松比；

ε_u表示木材的极限压应变；

Ef表示环箍的弹性模量。

2.根据权利要求1所述的FRP布加固墩接木柱的极限承载力的计算方法，其特征在于：所述墩接木柱的强度降低系数γ和约束强度系数β由试验拟合的方法得出。

3.根据权利要求1所述的FRP布加固墩接木柱的极限承载力的计算方法，其特征在于：所述广义柏松比μ₀等于FRP布的横向应变与木柱的纵向应变的比值。

4.根据权利要求1所述的FRP布加固墩接木柱的极限承载力的计算方法，其特征在于：名义配布率按下式计算：

其中，b_f表示环箍的宽度；

S表示环箍的间距。

5.根据权利要求4所述的FRP布加固墩接木柱的极限承载力的计算方法，其特征在于：所述环箍的宽度bf的计算方法包括以下步骤：

(1)令b_f＝0，根据下式求出N₁：

其中：N₁表示墩接段上部环箍作用于左半边木柱的合力；

F_max表示柱下端的最大剪力；

h₁表示墩接高度，即墩接口上沿至柱础石顶端面的距离；

h₃表示上下两道环箍合力作用点间的距离；

a表示环箍边沿至墩接口处的距离；

(2)求满足以下两式的最小的整十的数，作为暂时的环箍的宽度b_f：

其中：f_y表示环箍的极限强度；

(3)将所述步骤(2)求得的暂时的环箍的宽度b_f代回下式，求此时的N₁；

(4)将所述步骤(3)求得的N₁代入下式复核，若满足下式，则所述步骤(2)求得的暂时的环箍的宽度bf能够作为实际的环箍的宽度：

其中：V_u表示木柱所能承受的极限剪力；

I表示计算截面的惯性矩；所述计算截面为墩接口上沿左半边木柱截面；

b表示所述计算截面的宽度；

f_v表示木材顺纹抗剪强度设计值；

S表示计算点以上的截面积对中性轴的面积矩。

6.根据权利要求5所述的FRP布加固墩接木柱的极限承载力的计算方法，其特征在于：所述环箍的宽度bf的计算方法还包括步骤(5)：若所述步骤(4)中未通过复核，则再返回所述步骤(1)重新计算，并增大所述步骤(1)中环箍的宽度b_f的预设值。

7.根据权利要求6所述的FRP布加固墩接木柱的极限承载力的计算方法，其特征在于：所述步骤(5)中增大所述步骤(1)中的环箍的宽度bf的预设值的增量根据柱的直径而定。

8.根据权利要求6所述的FRP布加固墩接木柱的极限承载力的计算方法，其特征在于：所述步骤(5)中增大所述步骤(1)中的环箍的宽度bf的预设值的增量为30～100mm。

9.根据权利要求1所述的FRP布加固墩接木柱的极限承载力的计算方法，其特征在于：所述FRP布为CFRP布。