(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210526579.X (22)申请日 2022.05.16 (71)申请人 武汉大学 地址 430000 湖北省武汉市武昌区东湖南 路8号 (72)发明人 卢亦焱　李杉　李伟捷　刘真真　 颜宇鸿　 (74)专利代理 机构 北京东方盛凡知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11562 专利代理师 袁蕾 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 113/00(2020.01) (54)发明名称 一种考虑环向变形系数的双管混凝土柱承 载力计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种考虑环向变形系数的双 管混凝土柱承 载力计算方法， 基于各组成部分之 间挤压应力分析结果， 并引入考虑材料塑性变形 的等效环向变形系数， 提出基于机理分析的双管 混凝土柱承 载力计算方法。 该方法通过单独求解 挤压应力作用下内部核心混凝土， 内部管， 夹层 混凝土和外部管分别承担的荷载， 得到构件整体 承载力。 本发 明的优点在于可以直接利用各组成 部分之间的径向挤压应力， 计算得到各组成部分 承担的荷载， 并进而求得双钢管混凝土整体的承 载力。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 114741771 A 2022.07.12 CN 114741771 A 1.一种考虑环向变形系数的双管混凝土柱承载力计算方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 构建双管混凝土柱模型， 所述双管混凝土柱模型包括内部钢管、 内部核心混凝土、 外部 夹层混凝 土和外部钢管； 分别获取弹性阶段的内部钢管和内部核心混凝土之间， 内部钢管和外部夹层混凝土之 间， 以及外 部钢管和外 部夹层混凝 土之间的弹性阶段径向挤压应力模型； 对三个弹性阶段径向挤压应力模型加入考虑塑性发展的等效环向变形系数， 获取各组 成部分之间的塑性发展径向挤压应力模型； 基于所述塑性发展径向挤压应力模型分别获取内部核心混凝土、 内部钢管、 外部夹层 混凝土和外部钢管的承担荷载； 基于所述内部核心混凝土、 内部钢管、 外部夹层混凝土和外部钢管的承担荷载， 获取构 件整体承载力。 2.根据权利要求1所述的考虑环向变形系数的双管混凝土柱承载力计算方法， 其特征 在于， 基于所述内部钢管的半径和壁 厚， 所述外部钢管的半径和壁 厚， 所述内部核心混凝土 和所述外部夹层混凝土以及钢的泊松比、 弹性模量， 获取所述弹性阶段的内部钢 管和内部 核心混凝土之间， 内部钢 管和外部夹层混凝土之间， 以及外部钢 管和外部夹层混凝土之间 的弹性阶段径向挤压应力模型。 3.根据权利要求1所述的考虑环向变形系数的双管混凝土柱承载力计算方法， 其特征 在于， 所述考虑塑性发展的等效环向变形系 数基于外部钢 管的直径和壁厚获取， 所述考虑 塑性发展的等效环向变形系数包括内部核心混凝土等效环向变形系数和外部夹层混凝土 的等效环向变形系数。 4.根据权利要求3所述的考虑环向变形系数的双管混凝土柱承载力计算方法， 其特征 在于， 各组成部分之间的塑性发展径向挤压应力模型 的获取过程包括： 将所述内部核心混 凝土等效环向变形系数和所述外部夹层混凝土的等效环向变形系数加入所述弹性 阶段径 向挤压应力模型中。 5.根据权利要求1所述的考虑环向变形系数的双管混凝土柱承载力计算方法， 其特征 在于， 基于侧向压力发展系数， 内部核心混凝土的面积、 竖向应力、 强度以及内部钢管和内 部核心混凝土之间的径向挤压应力获取所述内部核心混凝土承担荷载， 其中， 所述内部核 心混凝土的面积基于内部钢管的壁厚和直径获取。 6.根据权利要求1所述的考虑环向变形系数的双管混凝土柱承载力计算方法， 其特征 在于， 基于内部钢管的面积、 竖向应力、 环向拉应力和屈服强度获取所述内部钢管承担荷 载， 其中， 所述内部钢 管的环向拉应力基于内部钢 管的半径、 壁厚， 内部钢管和内部核心混 凝土之间的径向挤压应力以及内部钢管和外 部夹层混凝 土之间的径向挤压应力获取。 7.根据权利要求1所述的考虑环向变形系数的双管混凝土柱承载力计算方法， 其特征 在于， 基于侧向压力发展系数， 外部夹层混凝土的面积、 竖向应力、 强度、 内部钢管和外部夹 层混凝土之间的径向挤压应力以及外部夹层混凝土和外部钢管之间的径向挤压应力获取 所述外部夹层混凝 土承担荷载。 8.根据权利要求1所述的考虑环向变形系数的双管混凝土柱承载力计算方法， 其特征 在于， 基于内部钢管的面积、 屈服强度， 外部钢管的竖向应力、 环向拉应力获取所述外部钢权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114741771 A 2管承担荷载， 其中， 所述外部钢 管的环向拉应力基于外部夹层混凝土和外部钢管之间的径 向挤压应力、 外 部钢管的半径和壁厚 获取。 9.根据权利要求1所述的考虑环向变形系数的双管混凝土柱承载力计算方法， 其特征 在于， 获取各组成部分之间的塑性发展径向挤压应力模型 的过程中还包括： 获取适用于达 到峰值荷载对应的荷载方向应变之前的塑性 发展径向挤压应力模型， 所述峰值荷载对应的 应变值为0.01。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114741771 A 3