[发明专利]一种矩形钢管混凝土柱单向压弯稳定极限承载提高方法

权利要求书

1.一种矩形钢管混凝土柱单向压弯稳定极限承载提高方法，其特征在于：

所述矩形钢管混凝土柱为承受单向压弯荷载的矩形钢管混凝土柱；

1)首先根据弯曲轴方向的不同分别采用以下公式计算矩形钢管混凝土柱绕弯曲轴的等效弯矩系数，弯曲轴分为强轴和弱轴：

a.当强轴受弯时，强轴x平行矩形钢管混凝土柱横截面的矩形短边，矩形钢管混凝土柱的矩形长边所在柱面承受单向压弯荷载：

b.当弱轴受弯时，弱轴y平行矩形钢管混凝土柱横截面的矩形长边，矩形钢管混凝土柱的矩形短边所在柱面承受单向压弯荷载：

式中：P——矩形钢管混凝土柱的轴心压力设计值；

M_x1——矩形钢管混凝土柱上下两端绕强轴的端弯矩设计值中的绝对值较大者；

M_x2——矩形钢管混凝土柱上下两端绕强轴的端弯矩设计值中的绝对值较小者，|M_x1|≥|M_x2|；

M_y1——矩形钢管混凝土柱上下两端绕弱轴的端弯矩设计值中的绝对值较大者；

M_y2——矩形钢管混凝土柱上下两端绕弱轴的端弯矩设计值中的绝对值较小者，|M_y1|≥|M_y2|；

β_mx、β_my——分别为矩形钢管混凝土柱绕强轴、弱轴的等效弯矩系数；

P_Ex、P_Ey——分别为矩形钢管混凝土柱绕强轴、弱轴的欧拉临界荷载；

χ_x、χ_y——分别为与矩形钢管混凝土柱绕强轴、弱轴的欧拉临界荷载有关的系数；

p_Ex、p_Ey——分别为轴心压力设计值与矩形钢管混凝土柱绕强轴、弱轴的欧拉临界荷载之比；

I_sx、I_sy——矩形钢管分别绕截面两个弯曲轴的惯性矩；

I_cx、I_cy——矩形钢管内填混凝土分别绕截面两个弯曲轴的惯性矩；

H——矩形钢管混凝土柱的高度；

E_s、E_c——矩形钢管混凝土柱所用的钢材、混凝土的弹性模量；

2)然后将矩形钢管混凝土柱的轴心压力设计值P和全截面受压承载力P_P之间的比值与混凝土工作承担系数α_ck进行比较，根据比较结果结合弯曲轴按照以下方式判断矩形钢管混凝土柱在所在平面内的承载稳定性并采取措施提高稳定性：

a.在强轴受弯时：

当时，按照下式判断：

当时，按照下式判断：

b.弱轴受弯时：

当时，按照下式判断：

当时，按照下式判断：

式中：P——矩形钢管混凝土柱的轴心压力设计值；

P_P——矩形钢管混凝土柱全截面受压承载力；

α_ck——混凝土工作承担系数；

——分别为矩形钢管混凝土柱绕强轴、弱轴的轴心受压构件稳定系数；

P_Ex、P_Ey——分别为矩形钢管混凝土柱绕强轴、弱轴的欧拉临界荷载；

β_mx、β_my——分别为矩形钢管混凝土柱绕强轴、弱轴的等效弯矩系数；

M_x1、M_y1——分别为矩形钢管混凝土柱绕强轴、弱轴的端弯矩设计值；

λ_x、λ_y——分别为矩形钢管混凝土柱绕强轴、弱轴的构件正则化长细比；

M_Px0、M_Py0——分别为矩形钢管混凝土柱绕强轴、弱轴的截面塑性弯矩；

b、h——矩形钢管混凝土柱中矩形钢管的宽度和高度；

t_f、t_w——矩形钢管的翼缘厚度和腹板厚度；

β_ckx——与矩形钢管的宽度和腹板厚度之比有关的系数；

β_cky——与矩形钢管的高度和翼缘厚度之比有关的系数；

3)若满足2)中的公式条件，则矩形钢管混凝土柱在弯曲平面内的承载稳定；

若不满足2)中的公式条件，则矩形钢管混凝土柱在弯曲平面内的承载不稳定，则增加矩形钢管混凝土柱的截面尺寸，增加矩形钢管混凝土柱的壁厚；

所述的矩形钢管混凝土柱的全截面受压承载力P_P采用以下公式处理获得：

P_P＝fA_s+f_cA_c

其中，A_s、A_c——矩形钢管混凝土柱的截面钢管面积和混凝土面积；

f、f_c——矩形钢管混凝土柱所用的钢材、混凝土的抗压强度设计值；

所述的混凝土工作承担系数α_ck采用以下公式处理获得：

其中，A_s、A_c——矩形钢管混凝土柱的截面钢管面积和混凝土面积；

f、f_c——矩形钢管混凝土柱所用的钢材、混凝土的抗压强度设计值。