[发明专利]对穿螺栓多腔钢管混凝土抗震墙稳定性预测方法

权利要求书

1.对穿螺栓多腔钢管混凝土抗震墙稳定性预测方法，其特征在于：包括具有如下结构的墙肢：该墙肢的两端采用矩形钢管，中间采用一对冷弯卷边宽钢板焊接于矩形钢管侧面，在宽钢板上对穿螺栓并在各腔体内灌注自密实混凝土；由上述墙肢结构构成对穿螺栓多腔钢管混凝土抗震墙，该抗震墙的稳定性预测按如下方法进行：

(1)按下式计算所述抗震墙正则化宽厚比：

N_y＝A_sf_y+A_cf_ck (24)

式中

N_y——墙肢的轴心受压承载力标准值；

N_cr——墙肢单位宽度上的临界力；

f_ck——混凝土的抗压强度标准值；

A_c——混凝土面积；

A_s——钢截面面积；

λ_w——抗震墙正则化宽厚比；

(2)按下式计算抗震墙的刚度：

D_y＝0.9D_sm+0.6D_c (26)

D_xy＝(1-μ_s)D_sm+0.6(1-μ_c)D_c (27)

H_xy＝D_sm+(0.6+0.2μ_c)D_c (28)

式中：

D_x——墙肢平面外的纵向弯曲刚度；

D_y——墙肢平面外的水平向弯曲刚度；

D_xy——墙肢扭转刚度；

t——墙肢钢板面层的厚度；

D_c——墙肢的混凝土部分提供的墙肢厚度方向的抗弯刚度；

D_sm——墙肢的两个钢表层提供的墙肢厚度方向的抗弯刚度；

b——墙的总厚度，对截面的翼缘墙肢和腹板墙肢分别为b_f和b_w；

t_s——墙肢钢板面层的厚度；

b_c——混凝土厚度，有b_c＝b-2t_s；

h_c——单个腔的混凝土平均宽度，有h_c＝h-t_s；

h——闭口矩形钢管腔和对穿螺杆腔的平均宽度，h＝0.5(h₁+h₂)；

h₁——矩形钢管混凝土腔的宽度；

h₂——对穿螺栓腔的宽度；

B——墙肢的总宽度，计算时不能扣除半个墙厚；

h_st——墙肢层高；

H_xy——墙肢综合抗扭刚度；

E_s,E_c——钢材、混凝土的弹性模量；

μ_s,μ_c——钢材、混凝土的泊松比；

G_s——钢材的剪变模量；

(3)计算三边支承墙肢的受压最大边缘的临界压力，按下式计算：

其中，M_x为弯矩设计值；h_st为墙肢的层高，计算时不能扣除楼板厚度；

(4)计算四边支承墙肢的受压最大边缘的临界压力，按下式计算：

其中，N_cr,N为墙肢轴压时，单位宽度上的临界力；N_cr,M为墙肢受弯时，以最大压力计量的单位宽度上的临界力；

其中，M_x为墙肢的强轴方向弯矩设计值；N为轴心压力设计值；

(5)下表中给出的是墙肢正则化宽厚比λ_w在不同抗震等级下的限值：

对于墙肢纯压荷载作用下的正则化宽厚比不满足上表中所规定的限值时，按下式验算该墙肢的稳定性：

其中，

上式中，为三边或四边支承压弯荷载作用下墙肢稳定系数；N_max为墙肢宽度内单位宽度最大压力设计值，计算公式如下：