[发明专利]一种各向异性双管混凝土柱承载力的计算方法及系统

权利要求书

1.一种各向异性双管混凝土柱承载力的计算方法，其特征在于，包括：

获取双管混凝土柱的计算参数，其中所述计算参数包括内部核心混凝土和外部夹层混凝土的泊松比、弹性模量，内部管材和外部管材的弹性模量、内径、壁厚；

建立双管混凝土柱各部分之间的受力和形变关系，包括内部核心混凝土的受力和变形关系、各向异性内部管的受力和变形关系、外部夹层混凝土的的受力和变形关系、各向异性外部管的受力和变形关系；

通过所述计算参数和所述双管混凝土柱各部分之间的受力和形变关系得到内部管和内部核心混凝土之间的挤压应力p₁，内部管和外部夹层混凝土之间的挤压应力p₂，外部夹层混凝土和外部管之间的挤压应力p₃；

基于所述计算参数和所述挤压应力p₁、挤压应力p₂、挤压应力p₃计算求解得到内部核心混凝土、内部管、外部夹层混凝土和外部管承担的荷载。

2.根据权利要求1所述的各向异性双管混凝土柱承载力的计算方法，其特征在于，所述内部核心混凝土的受力和变形关系包括内部核心混凝土的竖向应力-应变关系、内部核心混凝土的环向应变-竖向应变关系；其所述内部核心混凝土的竖向应力-应变关系包括峰值载荷前阶段和峰值载荷后阶段。

3.根据权利要求2所述的各向异性双管混凝土柱承载力的计算方法，其特征在于，所述峰值载荷前阶段，内部核心混凝土竖向应力σ_z,ic表达式为：

式中：E_ic为内部核心混凝土的弹性模量，ε_z为纵向应变，f′_ic,co＝f′_ic+4.1p₁，为约束作用下内部混凝土强度，f′_ic为无约束作用下内部混凝土强度，p₁为内部管和内部核心混凝土之间的挤压应力；

所述峰值荷载后阶段，内部核心混凝土竖向应力σ_z,ic表达式为：

式中，ε_z为纵向应变，f′_ic,co＝f′_ic+4.1p₁，p₁为内部管和内部核心混凝土之间的挤压应力，f_c′为混凝土强度，β＝12.16p₁/f′_ic-3.49，残余应力f_ic,re：a＝795.7-3.291f′_ic，k＝5.79(p₁/f′_ic)^0.694+1.301，|f_ic,re|≤0.25|f′_ic,co|。

4.根据权利要求2所述的各向异性双管混凝土柱承载力的计算方法，其特征在于，所述内部核心混凝土的环向应变-竖向应变关系中，混凝土的环向应变包括弹性部分和塑形部分：

其中，ε_θ,ic为混凝土环向应变，为弹性部分，为塑性部分。

5.根据权利要求1所述的各向异性双管混凝土柱承载力的计算方法，其特征在于，影响所述各向异性内部管的受力和变形关系的因素包括内部管环向应力σ_θ,it、内部管竖向应力σ_z,it、内部管环向应变ε_θ,it。

6.根据权利要求1所述的各向异性双管混凝土柱承载力的计算方法，其特征在于，所述外部夹层混凝土的的受力和变形关系包括外部夹层混凝土的竖向应力-应变关系、外部夹层混凝土的环向应变-竖向应变关系，其中所述外部夹层混凝土的竖向应力-应变关系包括峰值载荷前阶段和峰值载荷后阶段。