[发明专利]波纹侧板-方钢管混凝土柱偏心受压承载力的计算方法

权利要求书

1.一种波纹侧板-方钢管混凝土柱偏心受压承载力的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，获取新型波纹侧板-方钢管混凝土柱的方钢管壁厚、方钢管内截面的长度和宽度、波纹侧板厚度、柱截面长度和宽度、核心混凝土和方钢管内混凝土的抗压强度标准值以及方钢管钢板的抗压强度标准值；

第二步，根据受压区高度x判断新型波纹侧板-方钢管混凝土柱处于何种受力状态下，进而根据受力状态计算得到受压承载力，具体方法如下：

当h_t+2t₁≤x≤ξ_bh_c时，柱处于大偏心受力状态下，偏心受压承载力按下列公式计算：

N＝α₁f_c1[bx-2(b_t+2t₁)(h_t+2t₁)]+2α₂f_c2b_th_t；

M＝α₁f_c1[bx-4(b_t+h_t+2t₁)t₁](h-2t₁-0.5h_t-0.5x)+2(α₂-α₁)f_c2b_th_t(h-2t₁-h_t)+4f_at₁(b_t+h_t+2t₁)(h-2t₁-h_t)；

当x＜h_t+2t₁时，柱处于大偏心受力状态下，偏心受压承载力按下列公式计算：

N＝α₁f_c1[bx-2(b_t+2t₁)x]+2α₂f_c2b_tx-4f_a(b_t+h_t+2t₁)t₁；

M＝4f_at₁(b_t+2t₁+h_t)(h-2t₁-0.5h_t-0.5x)；

当x＞ξ_bh_c时，柱处于小偏心受力状态下，偏心受压承载力按下列公式计算：

N＝α₁f_c1[bx-2(b_t+2t₁)(h_t+2t₁)]+2α₂f_c2b_th_t+4(f_a-σ_a)(b_t+h_t+2t₁)t₁；

M＝α₁f_c1[bx-4(b_t+h_t+2t₁)t₁](h-2t₁-0.5h_t-0.5x)+2(α₂-α₁)f_c2b_th_t(h-2t₁-h_t)+4f_at₁(b_t+h_t+2t₁)(h-2t₁-h_t)；

式中，α₁为波纹侧板腔体内填充混凝土抗压强度套箍增强系数，计算公式如下：

式中，α₂为方钢管内填充混凝土抗压强度套箍增强系数，α₂＝1.1；t₁为方钢管壁厚，单位为mm；t₂为波纹侧板厚度，单位为mm；b为柱截面宽度，单位为mm；A_c1、A_c2、A_s分别为核心混凝土、方钢管内混凝土和钢管骨架的截面面积，单位为mm²；f_c1、f_c2分别为核心混凝土和方钢管内混凝土的抗压强度标准值，单位为MPa；f_a为钢管抗压强度标准值，单位为MPa。h为柱截面长度，单位为mm；b_t为方钢管内截面的宽度，单位为mm；h_t为方钢管内截面的长度，单位为mm；β₁为受压区混凝土应力图形影响系数，当混凝土强度等级不超过C50时，β₁取0.8，当混凝土强度等级为C80时，β₁取0.74，其间按线性内插法确定；E_a为钢管弹性模量，单位为N/mm²；ε_cu为混凝土极限压应变，按ε_cu＝0.0033-(f_cu，k-50)×10^-5计算，f_cu，k为混凝土立方体抗压强度标准值，当计算的值大于0.0033时取为0.0033。