【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土木工程，具体涉及一种钢管煤矸石混凝土柱承载力计算方法。
技术介绍
1、煤矸石是提取和制造工业用煤过程中产生的固体废弃物，其含碳量比煤低，但具有较大的利用价值。为满足经济和社会发展的需要，我国每年消耗的煤炭资源达到4000万吨。煤矸石作为煤炭资源开采和加工过程中产生的主要固体废弃物，我国煤矸石堆积量已达60亿吨，每年新增约3-3.5亿吨，使得煤矸石成为我国重要的固体废弃物之一。如此巨量的煤矸石带来了侵占土地、破坏生态环境等一系列问题。为了解决这些问题，研究人员开始寻求煤矸石粗骨料在普通结构混凝土中替代不可再生的天然粗骨料的可能性，从而缓解资源压力，降低能耗，进一步开发煤矸石作为绿色建筑材料的潜力。目前，国内外对煤矸石混凝土材料及其结构受力性能进行了大量研究，煤矸石可以应用于结构工程中，但由于煤矸石骨料的来源不同及生产破碎过程中带来初始缺陷，使得煤矸石混凝土材料力学稳定性较差，导致其结构性能劣于普通混凝土结构，这也在一定程度上制约了煤矸石混凝土的应用范围。因此，如何提高煤矸石混凝土及其结构的受力性能是目前研究热点之一。部分学者鉴于组合结构的受力性能优势，提出了钢管煤矸石混凝土柱构件，并对其受力性能进行了一定研究，这对于煤矸石混凝土的推广应用具有积极意义。
2、国内现有对于钢管混凝土短柱轴压承载力计算主要有两种规范，分别是《钢管混凝土结构技术规范》gb 50936-2014和《钢管混凝土结构技术规程》dbj/t13-51-2010，采用上述规范的计算方法与试验结果对比。得出规范计算值与试验结果相比仍存在较大
3、目前，钢管煤矸石混凝土的研究尚处于初期， 其轴压力学性能是其他复杂荷载下力学性能的基础。而对影响钢管煤矸石混凝土柱轴压承载力的影响因素尚缺乏定量研究。为了在工程结构中推广应用钢管煤矸石混凝土结构，有必要对其承载力进行研究。
技术实现思路
1、针对
技术介绍
中的不足，本专利技术提供一种钢管煤矸石混凝土柱承载力计算方法，该方法可确定钢管煤矸石混凝土柱承载力。
2、为了实现上述目的，采用了以下技术方案：一种钢管煤矸石混凝土柱承载力计算方法，包括：
3、(1)确定煤矸石的体积取代率r；
4、(2)确定煤矸石混凝土和钢材的性能参数；
5、(3)基于所述性能参数，确定钢管对煤矸石混凝土截面的约束效应系数；
6、(4)通过压力机对钢管煤矸石混凝土柱开展轴向加载试验，得到各试件的承载力试验值，确定钢管煤矸石混凝土柱承载力计算公式；
7、(5)将相应数据代入钢管煤矸石混凝土柱承载力计算公式中，确定钢管煤矸石混凝土柱承载力。
8、进一步地，所述性能参数包括：煤矸石混凝土轴心抗压强度fck，煤矸石混凝土的截面面积ac，钢材的屈服强度fy，钢管的截面面积as。
9、进一步地，所述约束效应系数通过下式计算：
10、ξ=fyas/fckac (1)
11、式中，ξ为约束效应系数，fy为钢材屈服强度，as为钢管截面面积，fck为煤矸石混凝土轴心抗压强度，ac为煤矸石混凝土截面面积。
12、进一步地，所述钢管煤矸石混凝土柱承载力计算公式如下：
13、 (2)
14、 式中，nue为钢管煤矸石混凝土柱承载力；r为煤矸石体积取代率，fck为煤矸石混凝土轴心抗压强度，ac为煤矸石混凝土截面面积，as为钢管截面面积，ξ为约束效应系数，k1为约束影响因子系数，k2、k3为取代率影响因子系数；
15、在公式中，只有k1，k2和k3为未知量，根据实测的承载力nue ，回归分析得到k1为1.37，k2为-0.03，k3为3.21，钢管煤矸石混凝土柱承载力计算值与试验值比较吻合；
16、由此得到，钢管煤矸石混凝土柱承载力计算公式如下：
17、 nue＝(as+ac)(1.14+1.37ξ)(1-0.03r3.21)fck (3)
18、进一步地，将煤矸石体积取代率r，煤矸石混凝土轴心抗压强度fck，煤矸石混凝土截面面积ac，钢管截面面积as，约束效应系数ξ代入公式(3)中，得到钢管煤矸石混凝土柱承载力。
19、本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
20、本专利技术提出的一种钢管煤矸石混凝土柱承载力计算方法，主要存在如下优点：通过考虑影响钢管煤矸石混凝土柱承载力的多个影响参数，经过计算能够准确预测构件的承载力，预测结果准确，实用性更强，具有较大的实际工程应用价值。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种钢管煤矸石混凝土柱承载力计算方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种钢管煤矸石混凝土柱承载力计算方法，其特征在于，步骤(2)中，所述性能参数包括：煤矸石混凝土轴心抗压强度fck，煤矸石混凝土的截面面积Ac，钢材的屈服强度fy，钢管的截面面积As。
3.根据权利要求1所述一种钢管煤矸石混凝土柱承载力计算方法，其特征在于，步骤(3)中，所述约束效应系数通过下式计算：
4.根据权利要求1所述一种钢管煤矸石混凝土柱承载力计算方法，其特征在于，步骤(4)中，所述钢管煤矸石混凝土柱承载力计算公式如下;
5.根据权利要求1所述一种钢管煤矸石混凝土柱承载力计算方法，其特征在于，步骤(5)中，将煤矸石体积取代率r，煤矸石混凝土轴心抗压强度fck，煤矸石混凝土截面面积Ac，钢管截面面积As，约束效应系数ξ代入公式(3)中，得到钢管煤矸石混凝土柱承载力。
【技术特征摘要】
1.一种钢管煤矸石混凝土柱承载力计算方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种钢管煤矸石混凝土柱承载力计算方法，其特征在于，步骤(2)中，所述性能参数包括：煤矸石混凝土轴心抗压强度fck，煤矸石混凝土的截面面积ac，钢材的屈服强度fy，钢管的截面面积as。
3.根据权利要求1所述一种钢管煤矸石混凝土柱承载力计算方法，其特征在于，步骤(3)中，所述约束效应系数通过下式...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。