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龙图腾网获悉华北水利水电大学申请的专利一种地聚物基冷弯薄壁型钢组合柱及其承载力计算方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117536382B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311352506.4，技术领域涉及：E04C3/34；该发明授权一种地聚物基冷弯薄壁型钢组合柱及其承载力计算方法是由李艳春;韩爱红;李瑞波;武宗良;陈记豪;李克亮;马军涛;谢艳芬;陈娇娇;徐云;王鑫伟设计研发完成，并于2023-10-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种地聚物基冷弯薄壁型钢组合柱及其承载力计算方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种地聚物基冷弯薄壁型钢组合柱及其承载力计算方法，组合柱包括两个冷弯薄壁C型钢，以及填充在两个冷弯薄壁C型钢所围成的密闭腔体内的地聚物泡沫混凝土。组合柱的承载力计算方法包括以下步骤：S1、有限元分析；S2、加劲肋影响分析；S3、轴心受压强度增强系数分析；S4、综合计算。本发明的组合柱的极限承载力相比于空心拼合构件提高了1.4倍，并将组合柱的截面形状影响系数γ以及地聚物泡沫混凝土的轴心受压强度增强系数ωc引入到常规承载力计算公式中，对承载力计算公式进行修正，使组合柱的承载力预期计算结果更加准确。

本发明授权一种地聚物基冷弯薄壁型钢组合柱及其承载力计算方法在权利要求书中公布了：1.一种地聚物基冷弯薄壁型钢组合柱的承载力计算方法，其特征在于，所述地聚物基冷弯薄壁型钢组合柱包括两个冷弯薄壁C型钢，以及填充在两个所述冷弯薄壁C型钢所围成的密闭腔体内的地聚物泡沫混凝土，两个冷弯薄壁C型钢两端采用钢板焊接密封； 两个所述冷弯薄壁C型钢的内卷边相互对接并焊接在一起，在所述内卷边的长度方向上等间距布设有4个焊点，在两个冷弯薄壁C型钢的外侧壁中心处各设有一个加劲肋，形成对称单肋，所述加劲肋的宽度为0.5~1mm，加劲肋的长度为10~15mm； 在两个所述冷弯薄壁C型钢的外侧壁上各等间距设有两个加劲肋，形成对称双肋； 在两个所述冷弯薄壁C型钢的外侧壁上下两端处各设有一个角部加劲肋； 所述地聚物泡沫混凝土由地聚物泡沫混凝土浆体浇灌在所述密闭腔体内并养护得到，所述地聚物泡沫混凝土浆体是将矿渣粉煤灰原材料、碱激发剂、减水剂以及植物型发泡剂混合而成，地聚物泡沫混凝土浆体的密度等级为A07、A10或A12； 所述承载力计算方法包括以下步骤： S1、有限元分析：采用ABAQUS软件建立4种组合柱的有限元模型，分别为不设置加劲肋的组合柱、对称单肋组合柱、对称双肋组合柱、角部加劲肋组合柱，采用ABAQUS混凝土塑性损伤模型进行建模，有限元模型采用组合柱的实际尺寸，网格尺寸设置为5mm×5mm； S2、加劲肋影响分析：利用有限元模型计算得出组合柱轴心位置处的极限承载力，分别计算不设置加劲肋的组合柱的极限承载力P1、对称单肋组合柱的极限承载力P2、对称双肋组合柱的极限承载力P3、角部加劲肋组合柱的极限承载力P4，并计算得到对称单肋组合柱的极限承载力提高系数γ1=P2P1，对称双肋组合柱的极限承载力提高系数γ2=P3P2，角部加劲肋组合柱的极限承载力提高系数γ3=P4P3； 进而得到组合柱的截面形状影响系数γ=γ1+γ2+γ33； S3、轴心受压强度增强系数分析：按应力区域面积进行划分，具体分为：A1：中部地聚物泡沫混凝土应力加强区面积，A2：角部地聚物泡沫混凝土应力加强区面积，A3：边缘地聚物泡沫混凝土应力加强区面积，其中，A2为每个角部3个网格的面积之和，A3为冷弯薄壁C型钢对应区域的网格面积之和，A1为剩余网格面积之和，总网格面积为Ac，再根据试验实际测得的地聚物泡沫混凝土的抗压强度fc，进而通过有限元模型计算得出中部地聚物泡沫混凝土应力分布平均值afc，角部地聚物泡沫混凝土应力分布平均值bfc，边缘地聚物泡沫混凝土应力分布平均值cfc，由此可以推算得出地聚物泡沫混凝土的轴心受压强度增强系数ωc的面积等效公式为： ωcfcAc=afcA1+bfcA2+cfcA3 由于A1+A2+A3=Ac，因此可以得出ωc的值； S4、综合计算：将步骤S2中得到的组合柱的截面形状影响系数γ以及步骤S3中得到的地聚物泡沫混凝土的轴心受压强度增强系数ωc引入到修正后的承载力计算公式中，所述修正后的承载力计算公式如下式所示： 其中：N为组合柱轴压承载力设计值；为组合柱轴心受压稳定系数；fa为矩形钢管抗压和抗拉强度设计值；bc为组合柱内填地聚物泡沫混凝土的截面宽度；hc为组合柱内填地聚物泡沫混凝土的截面高度；b为组合柱截面宽度；t为冷弯薄壁C型钢的厚度。

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