[发明专利]圆形截面围护桩局部破除后正截面抗弯承载能力计算方法

权利要求书

1.一种圆形截面围护桩局部破除后正截面抗弯承载能力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将所述围护桩中离散均匀分布的钢筋等效为连续等厚度的钢环，计算得到等效钢环的厚度t_s；

步骤二，建立截面混凝土压应力合力D_c与截面钢筋拉压合力D_s的平衡方程，并根据该平衡方程求得圆形截面围护桩局部破除后的截面受压区高度系数ξ；

所述步骤二中，D_c与D_s的平衡方程计算公式为：D_c＝D_s，其中：

D_c＝α₁f_c(θ_h-sinθ_hcosθ_h)r²；

x₀＝r-ξ(2r-d)；

ξ＝x_c/(2r-d)；

式中，α₁为常系数，f_c为混凝土抗压强度，r为围护桩的半径，θ_h为围护桩局部破除后中性轴位置x_h对应的圆心角之半，f_s为纵向钢筋抗拉强度，A_s0为完整圆形截面围护桩所有纵向钢筋的截面面积之和，为围护桩破除位置对应的圆心角之半，θ_s为钢筋受拉屈服位置对应的圆心角之半，θ′_s为钢筋受压屈服位置对应的圆心角之半，x₀为截面形心轴至实际中性轴之间的距离，d为围护桩破除径向厚度，ε_u为混凝土极限压应变，E_s为纵向钢筋的弹性模量，f_s'为纵向钢筋抗压强度，x_c为桩体破除后极限荷载条件下的剩余截面实际受压区高度；

步骤三，计算圆形截面围护桩局部破除后的剩余截面的抗弯承载能力M_c和钢筋的抗弯承载能力M_s，最后求得圆形截面围护桩局部破除后的正截面抗弯承载能力M_pu：M_pu＝M_c+M_s。

2.如权利要求1所述的圆形截面围护桩局部破除后正截面抗弯承载能力计算方法，其特征在于，所述步骤一中，等效钢环的厚度t_s计算公式为：其中，A_s0为完整圆形截面围护桩所有纵向钢筋的截面面积之和，r_s为完整圆形截面围护桩所有纵向钢筋形心所在圆周的半径。

3.如权利要求1所述的圆形截面围护桩局部破除后正截面抗弯承载能力计算方法，其特征在于，所述步骤二中，ξ的求取方法为二分法搜索求解法。

4.如权利要求1所述的圆形截面围护桩局部破除后正截面抗弯承载能力计算方法，其特征在于，所述步骤三中，

5.如权利要求1所述的圆形截面围护桩局部破除后正截面抗弯承载能力计算方法，其特征在于，当混凝土强度等级不超过C50时，α₁取1.0；当混凝土强度等级为C80时，α₁取0.94；当混凝土强度等级在C50与C80之间时，按照线性内插法在1.0与0.94之间确定α₁的值。