(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210846006.5 (22)申请日 2022.07.19 (71)申请人 西南交通大 学 地址 610031 四川省成 都市二环路北一段 (72)发明人 张明　黄叶　樊浩东　蒲一可　 余志祥　赵仕兴　周巧玲　 (74)专利代理 机构 北京正华智诚专利代理事务 所(普通合伙) 11870 专利代理师 吕春艳 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种重组竹-钢夹板螺栓连接节 点承载力计 算方法 (57)摘要 本发明公开了一种复杂受力状态下重组竹 ‑ 钢夹板螺栓连接的承 载力计算方法， 构建了重组 竹钢夹板螺栓连接的承 载力计算的解析模型。 本 发明专利主要贡献包括： (1)提出了复杂受力状 态下适用于28E ‑165f重组竹钢夹板螺栓连接的 承载能力计算解析模型； (2)给出了密度为1.1g/ cm3的重组竹顺纹和 横纹方向的销槽承压强度 标 准值， 该标准值统一取100.19MPa； (3)给出了重 组竹钢夹板螺栓连接的三种破坏模式， 即破坏模 式Is、Ⅲm和Ⅳ； (4)研究并给出了不同屈服模式 所对应的抗力分项系数； (5)探讨了屈服模式 Ⅲm 和Ⅳ出现的边界条件。 权利要求书2页 说明书15页 附图4页 CN 115270327 A 2022.11.01 CN 115270327 A 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； 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； 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。 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2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。 4.根据权利要求2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。 5.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S2中重组竹钢夹 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。 6.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 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115270327 A 2KaⅠ＝0.5 其中， Rk为单栓承载力标准 值； 为调整系数， 根据试验建议取调整系数 为1.5。 7.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。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115270327 A 3