CN107480407B

CN107480407B - 钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算方法、装置及终端

Info

Publication number: CN107480407B
Application number: CN201710924206.7A
Authority: CN
Inventors: 祝晨光; 张跃峰; 崔清树
Original assignee: Beijing Hezhu Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Hezhu Technology Co ltd
Priority date: 2017-09-30
Filing date: 2017-09-30
Publication date: 2020-10-30
Anticipated expiration: 2037-09-30
Also published as: CN107480407A

Abstract

本发明提供一种钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算方法，包括：获取钢管混凝土异形柱的异形截面的信息；根据异形截面的信息，确定出异形截面的指定参量集；根据指定参量集，结合预设的转换公式，确定出与指定参量集具有对应关系的等效参量集；确定出与等效参量集相匹配的钢管混凝土矩形柱的矩形截面，作为等效矩形截面。本发明填补了矩形钢管混凝土异形柱的异形截面数据无法被传统的计算矩形钢管混凝土柱的工具软件所利用、优化的技术空白。

Description

钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算方法、装置及终端

【技术领域】

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算方法、装置及终端。

【背景技术】

随着城市化水平的不断提高，以京津冀、长三角、珠三角城市群和常住人口超过300万城市为代表的城市人口密集度逐渐增大，使得大量高层建筑不断涌现。为此，国办出台了《关于促进建筑业可持续健康发展的意见》，确定了“用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑比例达到30％”的目标。

目前建筑行业正逐步大力发展推广装配式钢结构建筑，使得此类建筑具有发展节能环保新产业、提高建筑安全水平、推动化解过剩产能等一举多得之效。加快提高装配式建筑占新建建筑面积的比例。然而，随着社会的发展和生活水平的提高，人们对钢结构建筑的美观性以及居住舒适度要求越来越高。作为现有建筑结构中的竖向承重构件——柱，其传统形式为矩形截面，柱角突出墙面影响了建筑功能的发挥和视觉感官的不适。

此时建筑行业专业设计人员希望获得一种软件计算工具或方法，通过它将传统的矩形钢管混凝土柱的数据与建筑行业内已标准固化的运算公式相结合，进一步优化加工为能够计算异性钢管混凝土柱的工具或方法。以填补目前工程设计实践中没有此类异性钢管混凝土柱的计算原理或计算模型或计算方法的空白。

【发明内容】

本发明针对现有技术中存在的问题和缺陷，提供一种钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算方法、装置及终端，主要通过输入矩形钢管混凝土异形柱的各边长尺寸(例如a、b、c)及钢板厚度(例如t)、通过一系列运算公式调整转换后确定出等效矩形截面，使得等效矩形截面的刚度和用钢量与原始截面在可接受的误差范围内近似相同。本发明填补了矩形钢管混凝土异形柱的异形截面数据无法被传统的计算矩形钢管混凝土柱的工具软件所利用、优化的技术空白。

本发明技术方案：

本发明的实施例根据第一个方面，提供一种钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算方法，包括：

获取钢管混凝土异形柱的异形截面的信息；

根据所述异形截面的信息，确定出所述异形截面的指定参量集；

根据所述指定参量集，结合预设的转换公式，确定出与所述指定参量集具有对应关系的等效参量集；

确定出与所述等效参量集相匹配的钢管混凝土矩形柱的矩形截面，作为等效矩形截面。

进一步地，包括：

获取构成钢管混凝土异形柱的异形截面的各条边的长度、每条边涉及的钢板厚度、以及所述异形截面中各子截面之间的位置关系信息。

进一步地，所述根据所述异形截面的信息，确定出所述异形截面的指定参量集，包括：

根据所述异形截面的各个边的长度、每个边涉及的钢板厚度、以及所述异形截面中各子截面之间的位置关系信息，确定出所述异形截面的形心的位置和所述异形截面的局部截面特性；

根据所述异形截面的形心的位置和所述异形截面的局部截面特性，确定出与所述异形截面的截面特性相对应的过渡截面的截面特性，作为对形心截面特性。

较佳地，所述确定出所述异形截面的形心的位置，包括：

分割所述异形截面，使得分割后的子截面为规则几何形状；

确定出构成所述异形截面的每个子截面的截面面积；

确定出所述钢管混凝土异形柱的异形截面中混凝土截面积和钢材截面积，以及

确定出所述异形截面的形心的位置。

进一步地，所述确定出所述异形截面的局部截面特性，包括：

确定出所述钢管混凝土异形柱的异形截面的每个子截面的混凝土惯性矩和钢材惯性矩；具体包括：

分别确定出每个子截面在X方向的混凝土惯性矩和钢材惯性矩；以及

分别确定出每个子截面在Y方向的混凝土惯性矩和钢材惯性矩。

进一步地，所述确定出所述异形截面的对形心截面特性，包括：

根据输入条件数据，确定出对形心截面在X方向的混凝土惯性矩和钢材惯性矩；以及

根据输入条件数据，确定出对形心截面在Y方向的混凝土惯性矩和钢材惯性矩；以及

根据上述确定出的对形心截面在X方向的混凝土惯性矩和钢材惯性矩、对形心截面在Y方向的混凝土惯性矩和钢材惯性矩，确定出所述异形截面的对形心截面在X方向的弯曲刚度，以及确定出所述异形截面的对形心截面在Y方向的弯曲刚度。

较佳地，所述输入条件数据，包括：

已确定出的每个子截面在X方向的混凝土惯性矩和钢材惯性矩；以及

已确定出的每个子截面在Y方向的混凝土惯性矩和钢材惯性矩；以及

已获取的构成钢管混凝土异形柱的异形截面的各条边的长度、每条边涉及的钢板厚度；以及

已确定出的异形截面的形心的位置坐标。

较佳地，确定出与所述等效参量集相匹配的钢管混凝土矩形柱的矩形截面，作为等效矩形截面，包括：

获取矩形截面的初始参量集；

根据所述矩形截面的初始参量集，确定出所述矩形截面的截面特性；

判断所述矩形截面的截面特性与所述对形心截面特性之间差异是否符合预设的误差范围；

当判断结果为是时，确定该判断结果涉及的矩形截面为所述异形截面的等效矩形截面。

较佳地，所述根据所述矩形截面的初始参量集，确定出所述矩形截面的截面特性，包括：

所述根据所述矩形截面的初始参量集，确定出所述矩形截面的钢材截面积、X方向的弯曲刚度和Y方向的弯曲刚度；以及

所述判断所述矩形截面的截面特性与所述对形心截面特性之间差异是否符合预设的误差范围，包括：

所述判断所述矩形截面的钢材截面积、X方向的弯曲刚度和Y方向的弯曲刚度，分别与所述对形心截面的钢材截面积、X方向的弯曲刚度和Y方向的弯曲刚度之间的差异是否符合预设的各自的误差范围。

本发明的实施例根据第二个方面，提供一种钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算装置，包括：

信息获取模块，用于获取钢管混凝土异形柱的异形截面的信息；

存储及运算处理模块，用于根据所述异形截面的信息，确定出所述异形截面的指定参量集；以及用于根据所述指定参量集，结合存储在所述存储及运算处理模块中的预设的转换公式，确定出与所述指定参量集具有对应关系的等效参量集；以及确定出与所述等效参量集相匹配的钢管混凝土矩形柱的矩形截面，作为等效矩形截面。

本发明的实施例根据第三个方面，提供一种计算钢管混凝土异形柱的等效矩形截面的终端，包括：

处理器；

存储器；

至少一个程序，存储于所述存储器中，被配置为由所述处理器执行时实现如下步骤：

获取钢管混凝土异形柱的异形截面的信息；

本发明技术效果：

1.本发明提供的钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算方法，该方法创造性地将钢管混凝土异形柱的异形截面的信息与钢管混凝土矩形柱的矩形截面信息相对应关联，通过异形截面的指定参量集所包含的数据信息，结合预设的转换公式，成功确定出等效矩形截面；使得等效矩形截面的刚度和用钢量与原始截面在可接受的误差范围内近似相同。该方法填补了矩形钢管混凝土异形柱的异形截面数据无法被传统的计算矩形钢管混凝土柱的工具软件所利用、优化的技术空白。

2.本发明提供的钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算方法，开创了建筑行业将矩形钢管混凝土异形柱的原始数据的计算及使用的新方式、新高度，由于可以将原始数据直接输入建筑行业成熟的结构计算软件，因此一定程度上保障、提升了钢管混凝土异形柱的等效矩形截面的计算精度，有助于精确预算，节约钢材，降低工程造价。

3.本发明提供的钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算方法，在确定出异形截面的形心的位置过程中，先分割异形截面，使得分割后的子截面为规则几何形状，再确定出构成所述异形截面的每个子截面的截面面积。如此设计步骤有利于多种形状的钢管混凝土异形柱的等效矩形截面的计算求取，例如不仅适用于T型柱，还适用于L型柱、十字型柱等等。使得该方法的适用范围广泛，利用价值高，进而对建筑行业的良好影响和有益作用也随之提高。

4.本发明提供的钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算方法，成功实现将矩形钢管混凝土异形柱等效转换为普通矩形钢管混凝土柱进行结构力学分析及设计计算，该方法针对现有的建筑行业内结构计算软件的功能做出拓展和补充，实现讲原来无法计算的矩形钢管混凝土异形柱有了可计算可衡量的方法，有利于行业内钢-柱结构布置更合理，且计算和验算更加简便。

【附图说明】

图1为本发明实施例钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算方法流程示意图。

图2为本发明实施例的钢管混凝土异形柱的转换前的异形截面示意图。

图3为基于图2的钢管混凝土异形柱的转换后的等效截面示意图。

图4为本发明实施例的钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算装置功能模块示意图。

图5为本发明实施例的计算钢管混凝土异形柱的等效矩形截面的终端的结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和示例性实施例详细描述本发明的实施方式，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

图1为本发明实施例钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算方法流程示意图。结合图1介绍本发明钢管混凝土异形柱的等效矩形截面的主要计算步骤、过程。

本发明的实施例根据第一个方面，提供一种钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算方法，包括如下步骤：S101:获取钢管混凝土异形柱的异形截面的信息。

获取构成钢管混凝土异形柱的异形截面的各条边的长度、每条边涉及的钢板厚度、以及异形截面中各子截面之间的位置关系信息。

较佳地，本发明实施例中的钢管混凝土异形柱可以由两个以上矩形钢管和填充于每个矩形钢管中的混凝土构成，钢管混凝土异形柱的异形截面为非矩形的截面，例如异形截面可以是L形截面、T形截面、十字形截面或Z形截面等等。

图2为本发明实施例的钢管混凝土异形柱的转换前的异形截面示意图。为了便于理解，下面结合图2，以一个L型截面的钢管混凝土异形柱为例，具体介绍本发明实施例的技术方案。

如图2所示，L形截面的钢管混凝土异形柱的异形截面是由两个矩形截面组合构成，A1表示第一个矩形截面，A2表示第二个矩形截面。分别可以求得A1和A2的原始数据信息，图2中用a表示第一个矩形截面A1的短边长度，b表示第一个矩形截面A1的长边长度，c表示第二个矩形截面A2的长边长度，d＝a+b，第二个矩形截面A2的短边长度也是a。另外，t表示L形截面的钢管混凝土异形柱的钢板厚度。

下面以具体数值进一步举例。

例如，获取钢管混凝土异形柱的异形截面的信息：一、原始数据

a(mm)＝180 b(mm)＝220 c(mm)＝600

d(mm)＝400 t(mm)＝8

S102:根据异形截面的信息，确定出异形截面的指定参量集。

具体地，在确定出异形截面的指定参量集之前，需要预先确定出与指定参量集中包含的所需各个参量的相关数据，然后经过公式运算，进一步求得指定参量集。

进一步地，根据异形截面的信息，确定出异形截面的指定参量集，包括：

根据异形截面的各个边的长度、每个边涉及的钢板厚度、以及异形截面中各子截面之间的位置关系信息，确定出异形截面的形心的位置和异形截面的局部截面特性(例如截面面积)；

根据异形截面的形心的位置和异形截面的局部截面特性，确定出与异形截面的截面特性相对应的过渡截面的截面特性，作为对形心截面特性。

较佳地，所述确定出所述异形截面的形心的位置，包括：

分割异形截面，使得分割后的子截面为规则几何形状。

确定出构成异形截面的每个子截面的截面面积。

确定出钢管混凝土异形柱的异形截面中混凝土截面积和钢材截面积，以及确定出异形截面的形心的位置。

这里涉及的子截面是指构成整体异形截面的各个部分，例如L型截面的钢管混凝土异形柱包含两个部分截面，即子截面，分别设为子截面一，子截面二。子截面一的截面面积设为A₁。子截面二的截面面积为A₂。

例如，以形心计算为例：

二、形心计算(忽略钢厚度)(说明：A_1H、A_2H为混凝土面积，A_1G、A_2G为

钢材面积。)x₀和y₀分别表示L型截面的钢管混凝土异形柱的形心坐标。

A1(mm²)＝ab＝39600

A2(mm²)＝ac＝108000

A_1H(mm²)＝(a-2t)(b-2t)+at＝34896

A_2H(mm²)＝(a-2t)(c-2t)＝95776

A_1G(mm²)＝ab-A_1H＝4704

A_2G(mm²)＝ac-A_2H＝12224

进一步地，确定出所述异形截面的局部截面特性，包括：

确定出钢管混凝土异形柱的异形截面的每个子截面的混凝土惯性矩和钢材惯性矩；具体包括：

例如，以局部截面特性为例，局部截面特性包含截面面积、形心、截面惯性矩等参量。

三、局部截面特性(说明：I_H为混凝土惯性矩，I_G为钢材惯性矩)

I_1XH表示第一子截面在X方向上的混凝土惯性矩。

I_2XH表示第二子截面在X方向上的混凝土惯性矩。

I_1YH表示第一子截面在Y方向上的混凝土惯性矩。

I_2YH表示第二子截面在Y方向上的混凝土惯性矩。

I_1XH(mm⁴)＝(a-2t)(b-2t)³/12＝121019328

I_2XH(mm⁴)＝(c-2t)(a-2t)³/12＝214665941

I_1YH(mm⁴)＝(a-2t)³(b-2t)/12＝78213568

I_2YH(mm⁴)＝(a-2t)(c-2t)³/12＝2722081621

I_1XG表示第一子截面在X方向上的钢材惯性矩。

I_2XG表示第二子截面在X方向上的钢材惯性矩。

I_1YG表示第一子截面在Y方向上的钢材惯性矩。

I_2YG表示第二子截面在Y方向上的钢材惯性矩。

I_1XG(mm⁴)＝ab³/12-I_1XH＝38700672

I_2XG(mm⁴)＝ca³/12-I_2XH＝76934059

I_1YG(mm⁴)＝ba³/12-I_1YH＝28706432

I_2YG(mm⁴)＝ac³/12-I_2YH＝638506666.7

S103：根据指定参量集，结合预设的转换公式，确定出与指定参量集具有对应关系的等效参量集。

较佳地，输入条件数据，包括：

已确定出的异形截面的形心的位置坐标。

例如，计算对形心截面特性可以通过如下计算公式求取：

I_XH表示对形心截面在X方向上的混凝土惯性矩。

I_XG表示对形心截面在X方向上的钢材惯性矩。

I_YH表示对形心截面在Y方向上的混凝土惯性矩。

I_yG表示对形心截面在Y方向上的钢材惯性矩。

I_XH(mm⁴)＝I_1XH+A_1H(Y₀-b/2)²+I_2XH+A_2H(a/2+b-Y₀)²＝135773812

I_YH(mm⁴)＝I_1YH+A_1H(x₀-a/2)²+I_2YH+A_2H(c/2-x₀)²＝3928250307

I_XG(mm⁴)＝I_1XG+A_1G(Y₀-b/2)²+I_2XG+A_2H(a/2+b-Y₀)²＝251570578

I_yG(mm⁴)＝I_1yG+A_1G(x₀-a/2)²+I_2yG+A_2G(c/2-x₀)²＝586151003.2

E(C40混凝土，KN/mm²)＝33.50

E(钢，KN/mm²)＝206

0.1626＝(E_混凝土/E_钢)

E_GI_X表示L型截面的钢管混凝土异形柱转换为对形心截面后，对形心截面在X方向的弯曲刚度。

E_GI_Y表示L型截面的钢管混凝土异形柱转换为对形心截面后，对形心截面在Y方向的弯曲刚度。

E_GI_X(mm⁴)＝(I_XH(mm⁴)×(E_混凝土/E_钢、)+I_XG(mm⁴))×E_钢、＝9734261843

E_GI_Y(mm⁴)＝(I_YH(mm⁴)×(E_混凝土/E_钢)+I_YG(mm⁴))×E_钢、＝252343491954

S104：确定出与等效参量集相匹配的钢管混凝土矩形柱的矩形截面，作为等效矩形截面。

具体地，获取矩形截面的初始参量集；

根据矩形截面的初始参量集，确定出矩形截面的截面特性；

判断矩形截面的截面特性与所述对形心截面特性之间差异是否符合预设的误差范围；

当判断结果为是时，确定该判断结果涉及的矩形截面为异形截面的等效矩形截面。

较佳地，根据矩形截面的初始参量集，确定出矩形截面的截面特性，包括：

根据所述矩形截面的初始参量集，确定出矩形截面的钢材截面积、X方向的弯曲刚度和Y方向的弯曲刚度；以及

判断所述矩形截面的截面特性与对形心截面特性之间差异是否符合预设的误差范围，包括：

判断所述矩形截面的钢材截面积、X方向的弯曲刚度和Y方向的弯曲刚度，分别与对形心截面的钢材截面积、X方向的弯曲刚度和Y方向的弯曲刚度之间的差异是否符合预设的各自的误差范围。

下面举例说明矩形截面的转换计算过程：

m(mm)＝525 n mm＝320

t₁(mm)＝9.00 t₂(mm)＝12.00

前面介绍了a、b、c、d、t为原始数据，作为输入信息，这里的m、n、t1、t2为经过上面的种种公式计算得到的结果，代表等效矩形截面的边长、钢板厚度的数据。

下面介绍转换后矩形截面的惯性矩的计算过程：

I_XH表示转换后矩形截面(即等效矩形截面)在X方向上的混凝土惯性矩。

I_XG表示转换后矩形截面(即等效矩形截面)在X方向上的钢材惯性矩。

I_YH表示转换后矩形截面(即等效矩形截面)在Y方向上的混凝土惯性矩。

I_YG表示转换后矩形截面(即等效矩形截面)在Y方向上的钢材惯性矩。

I_XH(mm⁴)＝(b/2h)³/12＝1149945634

I_YH(mm⁴)＝(h-2t₁)³/12＝3164746109

I_XG(mm⁴)＝(b×h)³/12-I_XH(mm⁴)＝283654366

I_YG(mm⁴)＝(b×h)³/12-I_YH(mm⁴)＝694003892

E_GI_X(KN-mm²)＝(I_XH(mm⁴)×E_混凝土/E_钢+I_XG(mm⁴))×E_钢＝96955978135

E_GI_X(KN-mm²)为转换后截面X方向的弯曲刚度

E_GI_X(mm⁴)/E_GI_X(KN-mm²)＝1.00399

此处为原截面与转换后截面X方向的弯曲刚度比值，说明原截面与转换后截面X方向的弯曲刚度近似相等(误差在1％左右)。

E_GI_Y(KN-mm²)＝(I_YH(mm⁴)×E_混凝土/E_钢+I_YG(mm⁴))×E_钢＝248983796284

E_GI_Y(KN-mm²)为转换后截面Y方向的弯曲刚度

E_GI_Y(mm⁴)/E_GI_Y(KN-mm²)＝1.01349

此处为原截面与转换后截面Y方向的弯曲刚度比值，说明原截面与转换后截面Y方向的弯曲刚度近似相等(误差在1％左右)。

A_G(mm²)＝b×h-(b-2×t₂)(h-2×t₁)＝16698

此处为转换后矩形截面钢板的截面积。

(A_1G(mm²)+A_2G(mm²))/A_G(mm²)＝1.01377

此处为原截面与转换后矩形截面钢板的截面积矩形截面钢板的截面积比值，说明原截面与转换后截面钢板的截面积近似相等(误差在1％左右)。参见下述表一：

表一

a	b	c	d	t	m	n	t1	t2
									180	220	600	400	8	525	320	9.00	12.00

a、b、c、d、t为输入的原始数据，m、n、t1、t2为经程序计算得到的结果。经以上公式计算，使原截面与转换后截面钢板的截面积近似相等，比较误差在1％，从而得到m、n、t1、t2的计算结果。

异形柱与转换后的矩形柱能够进行等效，需要满足下述三个条件：

1、异形柱原截面与转换后截面X方向的弯曲刚度近似相等(误差在1％左右)；

2、异形柱原截面与转换后截面Y方向的弯曲刚度近似相等(误差在1％左右)；

3、异形柱原截面与转换后截面钢板的截面积近似相等(误差在1％左右)。

上述三个条件必须同时符合。误差范围均为-1.5％至1.5％。

图4为本发明实施例的钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算装置功能模块示意图。下面结合附图4，介绍本发明的实施例根据第二个方面，提供的一种钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算装置，包括：

信息获取模块401，用于获取钢管混凝土异形柱的异形截面的信息；

存储及运算处理模块402，用于根据异形截面的信息，确定出异形截面的指定参量集；以及用于根据指定参量集，结合存储在存储及运算处理模块中的预设的转换公式，确定出与指定参量集具有对应关系的等效参量集；以及确定出与等效参量集相匹配的钢管混凝土矩形柱的矩形截面，作为等效矩形截面。

附图5为本发明实施例的计算钢管混凝土异形柱的等效矩形截面的终端的结构示意图。下面结合附图5，介绍本发明的实施例根据第三个方面，提供的一种计算钢管混凝土异形柱的等效矩形截面的终端，包括：存储器501和处理器502。

本发明实施例中的计算钢管混凝土异形柱的等效矩形截面的终端还包括至少一个程序；至少一个程序，存储于存储器中，被配置为由所述处理器执行时实现如下步骤：

获取钢管混凝土异形柱的异形截面的信息；

根据所述异形截面的信息，确定出异形截面的指定参量集；

根据指定参量集，结合预设的转换公式，确定出与指定参量集具有对应关系的等效参量集；

确定出与等效参量集相匹配的钢管混凝土矩形柱的矩形截面，作为等效矩形截面。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本发明公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。

本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算方法，其特征在于：

获取钢管混凝土异形柱的异形截面的信息；

确定出与所述等效参量集相匹配的钢管混凝土矩形柱的矩形截面，作为等效矩形截面；

其中，所述获取钢管混凝土异形柱的异形截面的信息，包括：获取构成钢管混凝土异形柱的异形截面的各条边的长度、每条边涉及的钢板厚度、以及所述异形截面中各子截面之间的位置关系信息；

所述根据所述异形截面的信息，确定出所述异形截面的指定参量集，包括：根据所述异形截面的各个边的长度、每个边涉及的钢板厚度、以及所述异形截面中各子截面之间的位置关系信息，确定出所述异形截面的形心的位置和所述异形截面的局部截面特性；根据所述异形截面的形心的位置和所述异形截面的局部截面特性，确定出与所述异形截面的截面特性相对应的过渡截面的截面特性，作为对形心截面特性；

所述确定出所述异形截面的形心的位置，包括：分割所述异形截面，使得分割后的子截面为规则几何形状；确定出构成所述异形截面的每个子截面的截面面积；确定出所述钢管混凝土异形柱的异形截面中混凝土截面积和钢材截面积，以及确定出所述异形截面的形心的位置。

2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于：所述确定出所述异形截面的局部截面特性，包括：

3.根据权利要求2所述的计算方法，其特征在于：所述根据所述指定参量集，结合预设的转换公式，确定出与所述指定参量集具有对应关系的等效参量集，包括：

根据输入条件数据，确定出对形心截面在X方向的混凝土惯性矩和钢材惯性矩；

根据输入条件数据，确定出对形心截面在Y方向的混凝土惯性矩和钢材惯性矩；

根据所述确定出的对形心截面在X方向的混凝土惯性矩和钢材惯性矩、对形心截面在Y方向的混凝土惯性矩和钢材惯性矩，确定出所述异形截面的对形心截面在X方向的弯曲刚度，以及确定出所述异形截面的对形心截面在Y方向的弯曲刚度。

4.根据权利要求3所述的计算方法，其特征在于：所述输入条件数据，包括：

已确定出的异形截面的形心的位置坐标。

5.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述确定出与所述等效参量集相匹配的钢管混凝土矩形柱的矩形截面，作为等效矩形截面，包括：

获取矩形截面的初始参量集；

6.根据权利要求5所述的计算方法，其特征在于，所述根据所述矩形截面的初始参量集，确定出所述矩形截面的截面特性，包括：

7.一种钢管混凝土异形柱的等效矩形截面计算装置，其特征在于，包括：

存储及运算处理模块，用于根据所述异形截面的信息，确定出所述异形截面的指定参量集；以及用于根据所述指定参量集，结合存储在所述存储及运算处理模块中的预设的转换公式，确定出与所述指定参量集具有对应关系的等效参量集；以及确定出与所述等效参量集相匹配的钢管混凝土矩形柱的矩形截面，作为等效矩形截面；

8.一种计算钢管混凝土异形柱的等效矩形截面的终端，其特征在于，包括：

处理器；

存储器；

获取钢管混凝土异形柱的异形截面的信息；