(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 202111391246.2 (22)申请日 2021.11.19 (71)申请人 宁波大学 地址 315211 浙江省宁波市江北区风 华路 818号 (72)发明人 王政通　王万祯　倪康威　 (51)Int.Cl. E04B 1/30(2006.01) G01N 3/12(2006.01) G01N 3/24(2006.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种钢管混凝土加劲X型节 点构造和承载方 法 (57)摘要 本发明公开了一种钢管混凝土加劲X型节 点 构造和承载方法， 包括以下步骤： 一、 加劲X型节 点试验； 二、 加劲X型节点承载力计算式， 其中加 劲X型节点试验包括1、 试验试件设计； 2、 试验加 载方案； 3、 节点试验结果， 其中加劲X型节点承 载 力计算式包括1、 加劲板与剪压支管焊缝开裂承 载力； 2、 剪压支管翼板拉开承载力； 3、 剪压支管 剪压破坏承载力； 4、 加劲X型节点承载力计算式 计算误差分析。 针对加劲X型节点试验破坏 模式， 考虑加劲板的应力传递和扩散效应， 推导了加劲 X型节点的加劲板与剪压支管焊缝开裂、 剪压支 管翼板拉开和剪压支管剪压破坏承 载力计算式， 计算值与试验结果吻合较好。 权利要求书1页 说明书11页 附图11页 CN 115434424 A 2022.12.06 CN 115434424 A 1.一种钢管混凝 土加劲X型节点构造和承载 方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 一、 加劲X 型节点试验； 二、 加劲X 型节点承载力计算式； 其中： 加劲X型节点试验 包括： 1、 试验试件设计； 2、 试验加载 方案； 3、 节点试验结果； 加劲X型节点承载力计算式包括： 1、 加劲板与剪压支管焊缝开裂承载力； 2、 剪压支管翼 板拉开承载力； 3、 剪 压支管剪 压破坏承载力； 4、 加劲X 型节点承载力计算式计算 误差分析。 2.根据权利要求1所述的钢管混凝土加劲X型节点构造和承载方法， 其特征在于： 一、 高 强方钢管轻骨料混凝土X型节点采用加劲构造， 具体构造为在距支主管焊缝40mm处焊接厚 度为6mm的等腰梯形加劲板， 支主管内浇灌质量较轻的陶粒轻骨料混凝土， 配合比为： 水∶砂 ∶ 水泥∶ 陶粒＝1∶3∶2.5∶3， 采用42.5R级普通硅酸盐水泥， 粗、 细骨料分别为粘土煅烧陶粒和 河砂。 3.根据权利要求2所述的钢管混凝土加劲X型节点构造和承载方法， 其特征在于： 二、 方 钢管轻骨料混凝 土桁架加劲X 型节点加劲板与剪 压支管焊缝开裂承载力计算式： wbc——剪压支管截面宽度； hf， sp——加劲板与支主管角焊缝尺寸； hf， bc——支主管焊缝焊脚尺寸； lf， sp——加劲板与支主管焊缝长度； βf——正面角焊缝强度提高系数； α ——支主管夹角； r＝ τf/ τy； 方钢管轻骨料混凝 土桁架加劲X 型节点剪 压支管翼板被加劲板拉开承载力计算式： 方钢管轻骨料混凝 土桁架加劲X 型节点剪 压支管剪 压破坏承载力计算式： 权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115434424 A 2一种钢管混凝土加劲X型节点构造和承 载方法 技术领域 [0001]本发明属于钢管混凝土技术领域， 具体涉及一种钢管混凝土加劲X型节点构造和 承载方法。 背景技术 [0002]钢管混凝土结构因其具有强度 高、 质量轻、 制造简便、 施工周期短、 可重复利用以 及对生态环境影响小等优点， 已经成为国家住建部重点推荐应用的低碳环保节能型绿色建 筑， 且已取得了良好的经济效益。 钢管混凝土在施工过程中， 钢管可作为浇筑混凝土的模 板， 与钢筋混凝 土相比， 钢管混凝 土可节省模板费用， 加快施工 速度。 [0003]节点是钢管混凝土结构中的关键部位， 其受力性能直接关系到钢管混凝土结构的 安全。 以往的研究表明， 仅在主管浇灌混凝土的桁架节点， 过早发生支管屈曲和失稳、 支主 管焊缝开裂等破坏现象。 [0004]目前通过板的屈曲稳定理论得到四边支承墙肢的稳定计算方法为 [0005] [0006]其中各变量的含义是： N——墙肢的轴心压力设计值； Mx——墙肢的强轴方向弯矩 设计值； Np——墙肢的受压承载力设计值； Mux——墙肢 的强轴方向受弯承载力设计值； ——纯压荷 载作用下墙肢稳定系数； ——纯弯荷载作用下墙肢稳定系数； 当纯压荷载作 用下的正则化宽厚比不满足要求时， 上述传统的稳定计算方法已不适用于钢管混凝土束组 合构件， 需要通过矩形板的屈曲稳定理论来得到的新的计算方法， 才能保证钢管混凝土束 组合构件的安全稳定， 因此需要一种支主管内均浇灌轻骨料混凝土、 支主管间设置加劲板 的高强方钢管X型节点构 造， 根据节 点试验破坏模式， 建立了考虑加劲板应力 传递和扩散效 应的高强方钢 管轻骨料混凝土加劲X型节点的加劲板与剪压支管焊缝开裂、 剪压支管翼板 拉开、 剪压支管剪 压破坏的力学计算模型和承载力计算式。 发明内容 [0007]本发明的目的在于提供一种钢管混凝土加劲X型节点构造和承载方法， 根据节点 试验破坏模式， 建立了考虑加劲板应力传递和扩散效应的高强方钢 管轻骨料混凝土加劲X 型节点的加劲板与剪压支管焊缝开裂、 剪压支管翼板拉开、 剪压支管剪压破坏的力学计算 模型和承载力计算式。 [0008]为实现上述目的， 本 发明提供如下技术方案： 一种钢管混凝土加劲X型节点构造和 承载方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： [0009]一、 加劲X 型节点试验； [0010]二、 加劲X 型节点承载力计算式； 其中： [0011]加劲X型节点试验 包括： 1、 试验试件设计； 2、 试验加载 方案； 3、 节点试验结果；说　明　书 1/11 页 3 CN 115434424 A 3