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专利号: 2022108460065
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种重组竹‑钢夹板螺栓连接节点承载力计算方法,其特征在于,包括如下步骤:

S1、根据木结构螺栓连接承载力计算理论确定重组竹节点屈服模式,并根据受力平衡推导各种节点连接屈服模式下的销槽承压有效长度系数,其中,销槽承压有效长度系数的计算方式为:KaⅠ=0.5

其中,KaⅠ、KaⅢ、KaⅣ分别为节点屈服模式包括重组竹销槽承压破坏Is、螺栓在重组竹板内发生单铰屈服Ⅲm以及螺栓在重组竹板与钢板交界面处发生双铰屈服Ⅳ的插销承压有效长度系数,a0为木材销槽承压有效长度;fha为木材的销槽承压强度标准值,fha为重组竹竹构件的销槽承压强度标准值,My为螺栓的屈服弯矩,d为销直径,η为销径比,η=a/d,a为木构件厚度;fy为圆钢销的屈服强度标准值;kep为弹塑性强化系数;

S2、根据所确定的节点屈服模式计算节点承载力,并采用合理的重组竹钢夹板螺栓连接节点有限元模型比对所计算的节点承载力结果与有限元模型模拟结果,其中,有限元模型确定节点屈服模式判断标准为:当竹板孔处发生了0.05d的变形时,则发生销槽承压破坏Ⅰs;若竹板孔的位移未达到破坏但螺栓发生屈服,则认为发生Ⅲm或Ⅳ破坏模式,其中,当发生螺栓在重组竹板内发生单铰屈服Ⅲm破坏时在竹板中形成一个单铰,当发生螺栓在重组竹板与钢板交界面处发生双铰屈服Ⅳ破坏时在重组竹板中以及重组竹与钢板交界处形成双铰,重组竹钢夹板螺栓连接节点有限元模型的建立方式为:根据销槽承压和销受弯应力‑应变的多折线模型模型为基础,以连接产生0.05d的塑性变形达到承载力极限状态的标志,并以单个螺栓节点承载力和螺栓节点位移建立重组竹钢夹板螺栓连接节点有限元模型;

S3、根据步骤S2比对后的节点承载力结果与有限元模型模拟结果对节点承载力计算方式进行修正并验证,输出钢夹板螺栓节点的节点设计,修正后的重组竹钢夹板螺栓连接承载力公式表示为:Rk=Kad,minadfha

KaⅠ=0.5

其中,Rk为单栓承载力标准值;φ为调整系数,根据试验建议取调整系数 为1.5。

2.根据权利要求1所述的一种重组竹‑钢夹板螺栓连接节点承载力计算方法,其特征在于,所述S1中节点屈服模式包括重组竹销槽承压破坏Is、螺栓在重组竹板内发生单铰屈服Ⅲm以及螺栓在重组竹板与钢板交界面处发生双铰屈服Ⅳ。

3.根据权利要求1所述的一种重组竹‑钢夹板螺栓连接节点承载力计算方法,其特征在于,所述S3中输出钢夹板螺栓节点的节点设计的具体方式为:S31、初步选用直径为d的螺栓,根据承载力解析模型确定该螺栓的单拴柱承载力Rk;

S32、根据受力公式确定栓柱个数并在满足构造要求的基础上设定栓柱的布置形式;

S33、判断角部上边缘的螺栓的受力合力是否小于等于单栓柱承载力,若是则输出确定的螺栓直径、个数以及布置形式;

S34、若角部上边缘的螺栓的受力合力大于单栓柱承载力,则判断螺栓个数是否符合,若不符合则重新确定螺栓个数并更换布置形式,若螺栓个数符合则重新布置形式。

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