[发明专利]应用于新型耗能节点的简化三折线恢复力计算方法

权利要求书

1.一种应用于新型耗能节点的简化三折线恢复力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：确定节点的耗能板宽度b、耗能板长度1、耗能板厚度t和两块耗能板的间距h，以及钢材弹性模量E、屈服强度f_y和极限强度f_u；

S2：根据节点的构造和步骤S1得到的特征值参数，计算节点的弹性刚度和弹性极限转角，具体如下：

根据节点的受力模型，得到节点的弹性屈服弯矩M_E和初始抗弯刚度K_E分别如式(1)和(2)中所示：

M_E＝f_ybt(h+t) (1)

式(2)中，Δ_yield为节点屈服时耗能板的位移；

当节点在弹性范围内工作时，此时耗能板的位移用式(3)表示：

Δ＝σl/E (3)

式(3)中σ为耗能板的应力，1为耗能板长度，E为耗能板的弹性模量；

当达到耗能板的屈服强度即可得到Δ_yield＝f_yl/E，将其带入式(1)和(2)得到弹性极限转角θ_E和初始抗弯刚度K_E：

S3：根据回归分析结果输入拐点转角与弹性极限转角的系数关系，从而得到屈服转角、峰值转角和极限转角值；

S4：令屈服前刚度等于弹性刚度，得到屈服弯矩；

S5：根据有限元模拟拟合结果，输入峰值弯矩的拟合公式和极限弯矩，具体如下：

通过有限元模拟拟合结果，得到峰值弯矩M_p的拟合公式和极限弯矩M_u：

M_p＝ξf_ubt(h+t)

M_u＝0.85M_p

其中λ＝l/t，ξ为峰值弯矩与全截面屈服弯矩的比值；

S6：通过S3、S4、和S5中得到的峰值转角、极限转角、峰值弯矩和极限弯矩的计算公式确定节点的屈服刚度和下降刚度：

K₁＝K_E

S7：根据步骤S1-S6得到的三个特征值点(θ_y，M_y)，(θ_p，M_p)和(θ_u，M_u)，结合原点确定节点的三折线恢复力计算方法，表达式如下所示：

其中θ_y为屈服转角，θ_p为峰值转角，θ_u为极限转角。

2.根据权利要求1所述的应用于新型耗能节点的简化三折线恢复力计算方法，其特征在于：步骤S3中，通过已有试验数据的回归分析，确定屈服转角θy与弹性转角θ_E的比值α1、峰值转角θ_p与弹性转角θ_E的比值α₂、极限转角θ_u与弹性转角θ_E的比值α₃，可得θ_y＝

α₁θ_E＝0.85θ_E；θ_p＝α₂θ_E＝2.07θ_E；θ_u＝α₃θ_E＝2.91θ_E。

3.根据权利要求1所述的应用于新型耗能节点的简化三折线恢复力计算方法，其特征在于：步骤S4中，令K₁＝K_E，得到：

M_y＝K₁θ_y＝0.85K_Eθ_E (6)。