【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于结构设计，具体涉及一种异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度设计方法。
技术介绍
0、技术背景
1、钢管束剪力墙包括由多个矩形钢管焊接而成的多腔钢管以及浇筑在所述多腔钢管内的混凝土，属于一种新型的钢-混凝土组合结构体系。在实际工程中，为抵抗不同方向的侧向荷载，钢管束剪力墙通常被设置为异形截面，如t形、l形等。对于异形截面钢管束剪力墙的整体稳定问题，通常将异形截面墙体分隔为主墙肢(长肢)和翼墙(短肢)，并认为翼墙能够完全限制主墙肢侧边的面外位移，因此主墙肢被视作三边支承或四边支承的一字形墙体，最终可通过计算三边支承/四边支承主墙肢的稳定性来评估异形截面墙体的稳定性。但上述稳定性计算方法的准确性依赖于“翼墙能够完全限制主墙肢侧边的面外位移”这一假定，因此异形截面钢管束剪力墙翼墙需设置足够的宽度以保证上述假定的正确性。综上所述，建立准确的异形截面钢管束剪力墙翼墙宽度设计方法是必要的。
2、对于异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度临界值，目前尚缺乏系统的、有针对性的研究。《钢管混凝土束结构技术标准》(t/cecs 546-2018)对异形截面钢管束剪力墙翼墙宽度作出了相关规定，但给出的翼墙临界宽度为定值，并未考虑墙高、主墙肢宽度、墙厚等参数的影响，对于高度较大的墙体，该规定会使得设计偏于危险，对于高度较小的墙体，该规定会使得设计过于保守，无法满足异形截面钢管束剪力墙翼墙宽度的定型需求。
3、鉴于上述问题，有必要提供一种针对异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度设计方法，在保证结构的可靠性和安全性的同时，在设计
技术实现思路
1、为了填补现有结构设计方法的空白，提高钢管束剪力墙的可靠性和安全性，本专利技术提供一种异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度设计方法，解决了现有技术中缺乏针异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度设计方法以及相关技术规程中的规定不精确的难题，该方法为异形截面钢管束剪力墙翼墙的几何参数定型设计提供了明确依据，使得设计结果具有更好的安全性和经济性。
2、本专利技术采用的技术方案是：
3、一种异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度设计方法，所述的异形截面钢管束剪力墙包括由多个矩形钢管焊接而成的多腔钢管以及浇筑在所述多腔钢管内的混凝土；
4、所述的异形截面钢管束剪力墙的短肢被定义为翼墙，所述的异形截面钢管束剪力墙的长肢被定义为主墙肢；
5、所述翼墙宽度设计方法包括以下步骤：
6、步骤一：计算得到翼墙的截面极限承载力nyf；
7、步骤二：计算得到翼墙绕自身强轴的正则化长细比λf，然后通过正则化长细比λf计算得到翼墙的稳定系数
8、步骤三：使用计算得到的截面极限承载力nyf和稳定系数验算翼墙绕自身强轴的稳定性；
9、步骤四：根据步骤三得到的翼墙绕自身强轴的稳定性推导得到翼墙临界宽厚比的计算公式，进一步得到翼墙宽度设计公式，根据翼墙宽度设计公式确定翼墙宽度。
10、步骤一中，根据式(1)计算得到翼墙的截面极限承载力nyf，具体包括：
11、
12、α——翼墙的宽厚比，
13、d——翼墙的厚度，
14、bw——主墙肢的宽度，
15、nyw——主墙肢的截面极限承载力。
16、步骤二中，根据式(2)-(8)计算得到两边简支翼墙在轴压下绕自身强轴的正则化长细比λf，具体包括：
17、
18、μ0——翼墙的计算长度系数，
19、η——翼墙计算长度系数的放大系数，
20、λw——两边简支主墙肢在轴压下绕自身弱轴的正则化长细比；
21、
22、——两边简支的主墙肢绕自身弱轴发生轴压整体失稳时的稳定系数，
23、——三边简支的主墙肢绕自身弱轴发生轴压整体失稳时的稳定系数，
24、nf——翼墙受到的竖向荷载，
25、δn——主墙肢提升的竖向承载力；
26、
27、
28、λ2——两边简支的主墙肢在轴压下绕自身弱轴的正则化长细比，
29、λ3——三边简支的主墙肢在轴压下绕自身弱轴的正则化长细比，
30、φ2——两边简支的主墙肢对应的中间参数，
31、φ3——三边简支的主墙肢对应的中间参数。
32、步骤二中，采用式(9)-(10)通过正则化长细比λf计算得到翼墙的稳定系数具体包括：
33、
34、——翼墙绕自身强轴发生轴压整体失稳时的稳定系数，
35、λf——两边简支翼墙在轴压下绕自身强轴的正则化长细比，
36、φ——翼墙对应的中间参数。
37、步骤三中，使用计算得到的截面极限承载力nyf和稳定系数通过公式(11)验算翼墙绕自身强轴的稳定性，得到式(12)，具体包括：
38、
39、nyf——翼墙的截面极限承载力。
40、步骤四中，翼墙临界宽厚比的计算公式如式(13)所示：
41、
42、a——钢管束剪力墙的高度，
43、α0——钢管束剪力墙翼墙的临界宽厚比。
44、步骤四中，翼墙宽度设计公式如式(14)所示：
45、bf≥0.065a+0.035bw-0.051d (14)
46、bf——异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度。
47、上述公式具备如下效果：
48、1、公式(1)用于计算翼墙的截面极限承载力；
49、2、公式(2)-(8)用于计算两边简支翼墙在轴压下绕自身强轴的正则化长细比，其中公式(3)翼墙考虑了计算长度系数的放大，使得计算结果更精确；
50、3、公式(9)-(10)用于计算两边简支翼墙绕自身强轴的轴压稳定系数；
51、4、公式(11)-(12)用于验算翼墙是否满足绕自身强轴的稳定性要求，是本设计方法的核心公式；
52、5、公式(13)用于计算翼墙临界宽厚比，公式(14)用于规定翼墙宽度需满足的条件，式(13)-(14)可直接用于异形截面钢管束剪力墙的宽度设计，是本设计方法的核心公式。
53、本专利技术的有益效果体现在以下两点：
54、1、确定了异形截面钢管束剪力墙翼墙宽度需满足的条件，保证翼墙能够为主墙肢侧边提供有效的支承，确保了异形截面钢管束剪力墙的稳定性。
55、2、本专利技术提出的异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度方法相比现有技术规程中的相关规定具有更高的精度，能够有效解决设计过于保守和偏于安全的问题，能够提升实际工程的经济性和安全性。
56、本专利技术可广泛应用于竖向构件全部或部分采用异形截面钢管束剪力墙的各类建筑。
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1.一种异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度设计方法，其特征在于，所述的异形截面钢管束剪力墙包括由多个矩形钢管焊接而成的多腔钢管以及浇筑在所述多腔钢管内的混凝土；
2.根据权利要求1所述的异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度设计方法，其特征在于，步骤一中，根据式(1)计算得到翼墙的截面极限承载力Nyf，具体包括：
3.根据权利要求2所述的异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度设计方法，其特征在于，步骤二中，根据式(2)-(8)计算得到两边简支翼墙在轴压下绕自身强轴的正则化长细比λf，具体包括：
4.根据权利要求3所述的异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度设计方法，其特征在于，步骤二中，采用式(9)-(10)通过正则化长细比λf计算得到翼墙的稳定系数具体包括：
5.根据权利要求4所述的异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度设计方法，其特征在于，步骤三中，使用计算得到的截面极限承载力Nyf和稳定系数通过公式(11)验算翼墙绕自身强轴的稳定性，得到式(12)，具体包括：
6.根据权利要求5所述的异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度设计方法，其特征在于，步骤四中，翼墙
7.根据权利要求5所述的异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度设计方法，其特征在于，步骤四中，翼墙宽度设计公式如式(14)所示：
...【技术特征摘要】
1.一种异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度设计方法，其特征在于，所述的异形截面钢管束剪力墙包括由多个矩形钢管焊接而成的多腔钢管以及浇筑在所述多腔钢管内的混凝土；
2.根据权利要求1所述的异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度设计方法，其特征在于，步骤一中，根据式(1)计算得到翼墙的截面极限承载力nyf，具体包括：
3.根据权利要求2所述的异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度设计方法，其特征在于，步骤二中，根据式(2)-(8)计算得到两边简支翼墙在轴压下绕自身强轴的正则化长细比λf，具体包括：
4.根据权利要求3所述的异形截面钢管束剪力墙的翼墙宽度设计方法，其特...
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