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ht+2t1≤x≤ξbhc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=α1fc1[bx‑2(bt+2t1)(ht+2t1)]+2α2fc2btht;
M=a1fc1[bx‑4(bt+ht‑2t1)t1](h‑2t1‑0.5ht‑0.5x)+2(α2‑α1)fc2btht(h‑2t1‑ht)+4fat1(bt+ht+2t1)(h‑2t1‑ht);
当x<ht+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=α1fc1[bx‑2(bt+2t1)x]+2a2fc2btx‑4fa(bt+ht+2t1)t1;
M=4fat1(bt+2t1+ht)(h‑2t1‑0.5ht‑0.5x);
当x>ξbhc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=α1fc1[bx‑2(bt+2t1)(ht+2t1)]+2α2fc2btht+4(fa‑σa)(bt+ht+2t1)t1;
M=α1fc1[bx‑4(bt+ht+2t1)t1](h‑2t1‑0.5ht‑0.5x)+2(α2‑α1)fc2btht(h‑2t1‑ht)+4fat1(bt+ht+2t1)(h‑2t1‑ht);
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;fc1、fc2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;fa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;bt为方钢管内截面的宽度,单位为mm;ht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;Ea为钢管弹性模量,单位为
2 ‑5
N/mm;εcu为混凝土极限压应变,按εcu=0.0033‑(fcu,k‑50)×10 计算,fcu,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;
所述波纹侧板‑方钢管混凝土柱呈矩形,柱的四角分别设有四个方钢管,相邻两个方钢管远离两柱的中轴线的两个面之间通过波纹板相连,方钢管以及由四个方钢管和波纹板之间形成的空隙填装有混凝土。
2.根据权利要求1所述的波纹侧板‑方钢管混凝土柱偏心受压承载力的计算方法,其特征在于,α1为波纹侧板腔体内填充混凝土抗压强度套箍增强系数,反映了波纹侧板对大腔内混凝土的受压强度提高程度。
3.根据权利要求1所述的波纹侧板‑方钢管混凝土柱偏心受压承载力的计算方法,其特征在于,α2为方钢管内填充混凝土抗压强度套箍增强系数,反映了方钢管对钢管内混凝土的受压强度的提高程度。
4.根据权利要求1所述的波纹侧板‑方钢管混凝土柱偏心受压承载力的计算方法,其特征在于,忽略了波纹侧板对承载力的贡献,将承载力分为钢管、核心混凝土和钢管内混凝土三部分;并分别考虑波纹侧板对核心混凝土受压承载力和钢管对钢管内混凝土受压承载力的提高,在原有的承载力前分别乘以两个套箍增强系数α1和α2,得到考虑套箍增强系数之后的承载力;将钢管承载力和考虑了套箍增强系数之后核心混凝土和钢管内混凝土的承载力相加,得到一种波纹侧板‑方钢管混凝土柱在轴压作用下的偏压承载力。
5.根据权利要求1所述的波纹侧板‑方钢管混凝土柱偏心受压承载力的计算方法,其特征在于,fa取值在184~420ΜPa范围内。
6.根据权利要求1所述的波纹侧板‑方钢管混凝土柱偏心受压承载力的计算方法,其特征在于,fc1、fc2取值在30~60ΜPa范围内。
7.根据权利要求1所述的波纹侧板‑方钢管混凝土柱偏心受压承载力的计算方法,其特征在于,t2取值在0.5~4mm范围内。
8.根据权利要求1所述的波纹侧板‑方钢管混凝土柱偏心受压承载力的计算方法,其特征在于,b取值在200~500mm之间。
9.根据权利要求1所述的波纹侧板‑方钢管混凝土柱偏心受压承载力的计算方法,其特征在于,所述方钢管壁厚t1的大小为2~8mm。
10.根据权利要求1所述的波纹侧板‑方钢管混凝土柱偏心受压承载力的计算方法,其特征在于,所述混凝土为C30、C40、C50、C60中的任一种。