(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 202211174557.8 (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 中南大学 地址 410006 湖南省长 沙市岳麓山左家垅 (72)发明人 丁发兴　张亮亮　雷建雄　吕飞　 王莉萍　 (74)专利代理 机构 北京中睿智恒知识产权代理 事务所(普通 合伙) 16025 专利代理师 邓大为 (51)Int.Cl. E04B 1/24(2006.01) E04B 1/21(2006.01) E04B 1/58(2006.01) E04B 1/98(2006.01) E04C 5/03(2006.01)E04C 5/16(2006.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 30/23(2020.01) (54)发明名称 一种确定钢管混凝土柱穿入式组合节点耗 能机制及方法 (57)摘要 本发明提供了一种确定钢管混凝土柱穿入 式组合节 点耗能机制和方法， 涉及混凝土柱技术 领域， 包括： 钢梁、 钢筋混凝土板和钢管混凝土 柱， 所述钢梁穿入所述钢管混凝土柱中， 所述钢 梁与所述钢筋混凝土板固定连接， 所述钢管混凝 土柱的柱端设置有拉筋； 所述钢管混凝土柱穿入 式组合节点的钢梁和钢管混凝土柱的抗弯承载 力比介于1.66～2.11、 钢梁 ‑钢管混凝土柱线刚 度比介于1.9 0～1.96和钢梁‑钢管混凝土柱截 面 刚度比介于1.16～1.21的范围内， 能大幅度提高 刚度、 承载效转变力、 柱端抗弯承载力和耗能能 力。 权利要求书1页 说明书8页 附图6页 CN 115467414 A 2022.12.13 CN 115467414 A 1.一种确定钢管混凝土柱穿入式组合节点的耗 能机制， 包括： 钢 梁、 钢筋混凝土板和钢 管混凝土柱， 所述钢梁穿入所述钢管混凝土柱中， 所述钢梁与所述钢筋混凝土板固定连接， 所述钢管混凝 土柱的柱端设置有拉筋； 所述钢管混凝土柱穿入式组合节点的钢梁和钢管混凝土柱的抗弯承载力比介于1.66 ～2.11、 钢梁 ‑钢管混凝土柱线刚度比介于1.90～1.96和钢梁 ‑钢管混凝土柱截面刚度比介 于1.16～1.21的范围内。 2.根据权利要求1所述的一种确定钢管混凝土柱穿入式组合节点的耗能机制， 其特征 在于， 所述钢梁包括： 主梁和次梁， 所述主梁穿入所述钢管混凝土柱中， 所述次梁设置在所 述钢管混凝 土柱与所述主梁的相交的部位。 3.根据权利要求1所述的一种确定钢管混凝土柱穿入式组合节点的耗能机制， 其特征 在于， 所述钢管混凝 土柱内部穿入主筋。 4.根据权利要求1所述的一种确定钢管混凝土柱穿入式组合节点耗能机制， 其特征在 于， 所述拉筋呈 “井”字形。 5.根据权利要求3所述的一种确定钢管混凝土柱穿入式组合节点耗能机制， 其特征在 于， 所述拉筋焊接在所述钢管内部 。 6.根据权利要求1所述的一种确定钢管混凝土柱穿入式组合节点耗能机制， 其特征在 于， 所述钢管混凝 土柱穿入式组合的轴压比设置为0.8。 7.根据权利要求4所述的一种确定钢管混凝土柱穿入式组合节点耗能机制， 其特征在 于， 所述拉筋的配箍率 为3％。 8.根据权利要求1所述的一种确定钢管混凝土柱穿入式组合节点耗能机制， 其特征在 于， 所述钢梁与所述钢筋混凝 土板之间采用栓钉紧密相连。 9.一种确定钢管混凝土柱穿入式组合节点耗能的方法， 包括： 引入钢材的韧性损伤参 数、 钢管混凝土柱穿入式组合节 点的荷载 ‑位移滞回 曲线、 荷载 ‑位移骨架曲线、 刚度退化变 化以及破坏形态的有限元计算结果。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115467414 A 2一种确定钢管混凝土柱穿入式组合节点耗能机制及方 法 技术领域 [0001]本发明涉及混凝土柱技术领域， 具体为一种确定钢管混凝土柱穿入式组合节点耗 能机制及方法。 背景技术 [0002]钢管混凝土柱具有抗弯刚度大、 承载力高、 抗震性能好和施工简便等突出优点， 在 现代工程结构中得到了广泛的应用， 而梁柱节点作为影响框架体系受力与抗震性能的关键 部位， 因此对该类节点的研究具有非常重要的工程 意义。 [0003]目前， 传统的内隔板式节点、 外加强环式节点和隔板贯穿式节点由于具有良好的 刚度、 承载力和抗震性能， 在实际工程中被广泛应用， 然而 上述几类节点由于节点区域的焊 缝较为密集， 会产生较大的焊接残余应力， 应力集中 明显， 易出现脆 性破坏。 发明内容 [0004]鉴于此， 本发明提出了一种确定钢管混凝土柱穿入式组合节点耗能机制， 解决现 有技术中传统的内隔板式节点、 外加强环式节点和隔板贯穿式节点由于具有良好的刚度、 承载力和 抗震性能， 在实际工程中被广泛应用， 然而上述几类节点由于节点区域的焊缝较 为密集， 会产生较大的焊接残余应力， 应力集中 明显， 易出现脆 性破坏的技 术问题。 [0005]为实现以上目的， 本发明通过以下技 术方案予以实现： [0006]一种确定钢管混凝土柱穿入式组合节点耗能机制， 包括： 钢梁和钢管混凝土柱， 所 述钢梁穿入所述钢管混凝 土柱中； [0007]所述钢管混凝土柱穿入式组合节点位置设置在梁 ‑柱抗弯承载力比介于1.66～ 2.11、 钢梁 ‑钢管混凝土柱线刚度比介于1.90～1.96和钢梁 ‑钢管混凝土柱截面刚度比介于 1.16～1.21的范围内。 [0008]优选地， 所述钢梁包括： 主梁和次梁， 所述主梁穿入所述钢管混凝土柱中， 所述次 梁设置在穿入所述钢管混凝 土柱的所述主梁的中间部位。 优选地， 增大 所述钢梁尺寸。 [0009]优选地， 所述钢梁内部穿入主筋。 [0010]优选地， 所述拉筋呈 “井”字形。 [0011]优选地， 所述拉筋焊接在所述钢管内部 。 [0012]优选地， 所述钢管混凝 土柱穿入式组合的轴压比设置为0.8。 [0013]优选地， 所述拉筋的配箍率 为3％。 [0014]优选地， 所述钢梁与所述钢筋混凝 土板之间采用栓钉紧密相连。 [0015]优选地， 一种确定钢管混凝土柱穿入式组合节点耗能的方法， 包括： 引入钢材的韧 性损伤参数、 钢管混凝土柱穿入式组合节点的荷载 ‑位移滞回 曲线、 荷载 ‑位移骨架曲线、 刚 度退化变化以及破坏形态的有限元计算结果。 [0016]与现有技术相比， 本发明的有益效果在于： 本发明设置一种确定钢管混凝土柱穿 入式组合节点耗能的机制和方法， 通过穿入式组合节点分别在钢梁 ‑钢管混凝土柱抗弯承说　明　书 1/8 页 3 CN 115467414 A 3