[发明专利]一种具有负泊松比效应的圆钢管混凝土及其设计方法

权利要求书

1.一种具有负泊松比效应的圆钢管混凝土，其特征在于：包括具有负泊松比效应的圆钢管、具有负泊松比效应的钢支撑和混凝土；所述钢支撑设置在圆钢管的内壁，所述混凝土填充在圆钢管的内部；

所述圆钢管和钢支撑为具有周期性横竖交替的孔洞结构；

所述圆钢管的高度L与圆钢管的直径D关系应满足：2.5L/D5；

所述圆钢管的厚度r与圆钢管的直径D关系应满足30D/r40；

所述钢支撑为四个，沿着圆钢管内壁每间隔90°布置一个，且不与圆钢管的孔洞结构的孔洞相接触；

所述钢支撑的高度等于L，钢支撑的宽度d应满足：0.6d/D0.7；

所述圆钢管和钢支撑的孔洞结构的孔洞处填充有HY-T119水钻胶水。

2.根据权利要求1所述的一种具有负泊松比效应的圆钢管混凝土，其特征在于：所述圆钢管和钢支撑的孔洞结构的孔洞形状包括椭圆形、三角形和多边形。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有负泊松比效应的圆钢管混凝土的设计方法，，其特征在于：包括以下步骤：

1)根据负泊松比圆钢管混凝土的受力情况和建筑用途来确定圆钢管、钢支撑、混凝土的尺寸；

2)设计的负泊松比的圆钢管和钢支撑为具有周期性横竖交替的孔洞结构，并在满足受力要求的情况下，尽量减小孔洞结构中孔洞的间距；

3)选用高强度钢材作为圆钢管和钢支撑的基础材料，采用3D打印技术制备出具有负泊松比效应的圆钢管和钢支撑；

4)将圆钢管和钢支撑的孔洞结构的孔洞处填充上HY-T119水钻胶水，防止浇筑时混凝土填入；

5)将混凝土浇入已经组合好的圆钢管和钢支撑中，养护后得到具有负泊松比效应的圆钢管混凝土。