[发明专利]一种钢构件双向压弯下全截面塑性抗弯承载力的判定方法

权利要求书

1.一种钢构件双向压弯下全截面塑性抗弯承载力的判定方法，其特征在于包括以下步骤：

1)确定钢构件的截面类型及截面尺寸、材料的屈服强度、轴压力的大小；

2)旋转塑性中性轴，基于轴力平衡条件，得到在任意夹角下，截面塑性中性轴的准确位置与夹角关系的表达式；

3)将夹角从0°到90°以特定角度为间隔进行划分，得到若干选定角度；

4)根据步骤2)得到特定夹角下截面塑性中性轴的准确位置，确定该夹角下全截面塑性的应力分布形式，并计算得到两主轴方向的塑性抗弯承载力；

5)对于所有选定角度，重复步骤4)，得到所有选定夹角下截面的塑性抗弯承载力，进而得到所求钢构件全截面塑性抗弯承载力双向相关曲线；

钢构件的截面类型为箱型时，

假定bt_fht_w，由于不同的轴压力N会使相同夹角下塑性中性轴位置坐标的计算式有所不同，因此以轴压力N的大小为公式计算的主要划分对象，再以夹角做进一步细分；得到如下的计算式：

当时：

当时：

当时：

其中h、b分别为箱型截面的高和宽；t_f和t_w分别为箱形截面翼缘和腹板的厚度；θ_n为塑性中性轴与弱轴夹角；n＝N/Af_y表示轴压比的大小；(x_n，0)和(0，y_n)分别为塑性中性轴与两主轴的交点的坐标；

钢构件的截面类型为T形时，

假定bt_fht_w，由于不同的轴压力N会使相同夹角θ_n下塑性中性轴位置坐标的计算式有所不同，因此以轴压力N的大小为公式计算的主要划分对象，再以夹角θ_n做进一步细分；得到如下的计算式：

当时：

当时：

其中h、b分别为T形截面的高和宽；h₀为强轴距翼缘外边缘的距离；t_f和t_w分别为T形截面翼缘和腹板的厚度；θ_n为塑性中性轴与弱轴夹角；n＝N/Af_y表示轴压比的大小；(x_n，0)和(0，y_n)分别为塑性中性轴与两主轴的交点的坐标。

2.根据权利要求1所述的钢构件双向压弯下全截面塑性抗弯承载力的判定方法，其特征在于：步骤2)中，截面塑性中性轴的位置是受轴压力和塑性中性轴与截面主轴的夹角θ_n唯一确定的。

3.根据权利要求1所述的钢构件双向压弯下全截面塑性抗弯承载力的判定方法，其特征在于：所述的特定角度包括2°、5°或10°。

4.根据权利要求1所述的钢构件双向压弯下全截面塑性抗弯承载力的判定方法，其特征在于：构件在达到全截面塑性时，两主轴抗弯承载力的计算式为：

M_pcx＝∫f_yydA；M_pcy＝∫f_yxdA

其中M_pcx和M_pcy分别表示全截面塑性时，两主轴的抗弯承载力；f_y为材料的屈服强度；x和y分别表示积分单元在直角坐标系中的坐标值；dA表示积分单元的面积。