[发明专利]一种钢管格构式多支管及其梁节点承载力的计算方法

权利要求书

1.一种钢管格构式多支管，其特征在于，包括主管、竖管、斜管、第一节点板、第二节点板、插接板、第一支管、第二支管、第三支管和第四支管；

所述第一节点板和第二节点板均沿所述主管的轴线方向设置，所述竖管设于所述主管上，所述竖管位于所述第一节点板的一侧，所述第二节点板位于所述第一节点板的另一侧，所述竖管、第一节点板、第二节点板均设于所述主管的外壁圆周上，所述竖管与所述主管相互垂直；

所述斜管的连接端与所述主管连接，且所述连接端靠近所述竖管设置，所述斜管的另一端远离所述竖管设置，所述斜管的轴心线与所述竖管的轴心线处于同一平面上；

所述第一支管、第二支管分别通过插接板连接于所述第一节点板的两端；所述第三支管、第四支管分别通过插接板连接于所述第二节点板的两端。

2.根据权利要求1所述的钢管格构式多支管，其特征在于，所述插接板分别与所述第一支管、第二支管、第三支管、第四支管插接连接，所述插接板分别与所述第一节点板、第二节点板螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的钢管格构式多支管，其特征在于，所述第一支管、第二支管、第三支管、第四支管上均设有插接口。

4.根据权利要求1所述的钢管格构式多支管，其特征在于，所述第一节点板、第二节点板均为加劲肋板节点板。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的钢管格构式多支管的梁节点承载力的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立钢管格构式多支管中各部件的有限元模型，并对各部件的有限元模型进行组合，构成钢管格构式多支管的有限元模型；

S2、对钢管格构式多支管的有限元模型逐次拆分、分析，得到有限元分析结果；

S3、将有限元分析结果进行回归模拟，得到钢管格构式多支管节点承载力的计算公式。

6.根据权利要求5所述的钢管格构式多支管的梁节点承载力的计算方法，其特征在于，所述步骤S2中，将钢管格构式多支管的有限元模型逐次拆分、分析的具体步骤为，首先除去仅起构造作用的竖管、第四支管，形成梁节点一，其次除去第二支管、第三支管，得到梁节点二，最后除去第一支管，仅剩斜管和主管，得到梁节点三；分别对梁节点一、梁节点二、梁节点三进行有限元分析，得到有限元分析结果。

7.根据权利要求5所述的钢管格构式多支管的梁节点承载力的计算方法，其特征在于，所述S3中钢管格构式多支管节点承载力的计算公式为：

其中，

P_u0-受压支管在管节点处的承载力设计值；

ψ₀-考虑辅助材杆件的影响参数，取ψ₀＝1.05；

d、t-主管直径及壁厚；

θ-受压支管轴线与主管轴线之夹角；

ψ_d-参数，β≤0.7时，_d＝0.069+0.93β；β＞0.7时，ψ_d＝2β-0.68；

β-参数，受压支管与主管直径比；

当节点两侧或者一侧主管受拉时，则取ψ_n＝1。

ψ_a-参数，

a-两支管间的间隙，当a＜0时，取a＝0；

f-主管钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；

f_y-主管钢材的屈服强度；

σ-节点两侧主管轴心压应力的较小绝对值。