一种抗震钢梁的削弱设计方法与装置制造方法及图纸

技术编号:13291497 阅读:93 留言:0更新日期:2016-07-09 09:46
本发明专利技术公开了一种抗震钢梁的削弱设计方法与装置,该抗震钢梁的削弱设计方法包括:S101:获取目标钢梁的参数信息,并根据所述参数信息预设削弱参数;S103:根据所述参数信息与所述削弱参数计算柱面弯矩与梁全截面塑性抵抗矩;S105:获取所述柱面弯矩与所述梁全截面塑性弯距的比值;S107:判断所述比值是否在预设范围之内,并在所述比值在所述预设范围之内时,确定所述削弱参数为所述目标钢梁的削弱设计结果。采用本发明专利技术的技术方案,可以对钢结构楼体的钢梁进行科学的抗震设计,根据设计的数据对所述钢梁进行削弱,在地震到来的时候,使得钢梁具有良好节点延性,破坏形态滞后等的抗震效能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑
,尤其涉及一种抗震钢梁的削弱设计方法与装置
技术介绍
随着生活水平的日益提高,人们对于住宅和办公用建筑的需求越来越大。现有的建筑物多为钢筋混凝土结构,但是传统的钢筋混凝土结构建造过程较为复杂,浪费大量的人力物力;同时,钢筋混凝土结构的建筑物拆除时,需要进行破坏性拆除,拆卸后的建筑材料无法进行回收再利用,造成的资源的严重浪费,因此,插接式的楼体结构应运而生。钢结构楼体的典型特征即为传统的水泥浇筑的主体结构被钢结构代替。而钢梁在与钢柱体之间通过焊接的方式固定,但在地震来临时,在强震作用下的节点因为缺乏延性而产生大量的脆性破坏。因此,各个国家均在研究钢梁的延性设计。但是均没有给出一个科学的设计方案,使得延性设计在具体数据指导下操作进行。因此,传统的钢梁设计方案存在延性设计不够精确而导致断裂和倒塌的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抗震钢梁的削弱设计方法与装置,用于解决传统的钢梁设计方案存在延性设计不够精确而导致断裂和倒塌的问题。为了实现上述目的,本专利技术提供一种抗震钢梁的削弱设计方法,并采用如下技术方案:一种抗震钢梁的削弱设计方法包括:S101:获取目标钢梁的参数信息,并根据所述参数信息预设削弱参数;S103:根据所述参数信息与所述削弱参数计算柱面弯矩与梁全截面塑性抵抗矩;S105:获取所述柱面弯矩与所述梁全截面塑性弯距的比值;S107:判断所述比值是否在预设范围之内,并在所述比值在所述预设范围之内时,确定所述削弱参数为所述目标钢梁的削弱设计结果。进一步地,所述根据所述参数信息预设削弱参数包括:预设削弱起点至柱面距离a=(0.50-0.75)bf;预设削弱长度b=(0.65-0.85)hb;预设削弱深度c=(0.2-0.25)bf;其中,bf为所述目标钢梁的冀缘宽度,hb为所述目标钢梁的截面高度。进一步地,所述根据所述参数信息与所述削弱参数计算柱面弯矩与梁全截面塑性弯矩包括:根据公式:Mpb=Wpbfyb,计算出所述梁全截面塑性弯矩,根据公式:Mf=PpRL0,计算出所述柱面弯矩;其中,Mpb为所述梁全截面塑性弯矩,Wpb为所述目标钢梁的全截面塑性模量,fyb为所述目标钢梁的钢材屈服强度,Mf为所述柱面弯矩,PpR为梁端极限荷载。进一步地,在确定所述削弱参数为所述目标钢梁的削弱设计结果之前,步骤S107还包括:在所述比值不在所述预设范围之内时,对所述削弱参数进行调整,并根据调整结果继续执行步骤所述S103-S107。进一步地,所述的削弱设计方法还包括:获取所述目标钢梁的柱腹板节点域剪力及柱腹板节点域抗剪承载力;对所述柱腹板节点域剪力与所述柱腹板节点域抗剪承载力进行比较,并在所述柱腹板节点域剪力大于所述柱腹板节点域抗剪承载力时,对所述目标钢梁的腹板节点域进行补强。根据本专利技术的另外一个方面,提供一种抗震钢梁的削弱设计装置,并采用如下技术方案:一种抗震钢梁的削弱设计装置包括:第一获取模块,用于获取目标钢梁的参数信息,并根据所述参数信息预设削弱参数;计算模块,用于根据所述参数信息与所述削弱参数计算柱面弯矩与梁全截面塑性抵抗矩;第二获取模块,用于获取所述柱面弯矩与所述梁全截面塑性抵抗距的比值;判断模块,用于判断所述比值是否在预设范围之内,并在所述比值在所述预设范围之内时,确定所述削弱参数为所述目标钢梁的削弱设计结果。进一步地,所述第一获取模块包括:第一预设模块,用于预设削弱起点至柱面距离a=(0.50-0.75)bf;第二预设模块,用于预设削弱长度b=(0.65-0.85)hb;第三预设模块,用于预设削弱深度c=(0.2-0.25)bf;其中,bf为所述目标钢梁的冀缘宽度,hb为所述目标钢梁的截面高度。进一步,所述计算模块包括:第一计算子模块,用于根据公式:Mpb=Wpbfyb,计算出所述梁全截面塑性弯矩,第二计算子模块,用于根据公式:Mf=PpRL0,计算出所述柱面弯矩;其中,Mpb为所述梁全截面塑性弯矩,Wpb为所述目标钢梁的全截面塑性模量,fyb为所述目标钢梁的钢材屈服强度,Mf为所述柱面弯矩,PpR为梁端极限荷载。进一步,所述判断模块还包括:调整模块,用于在所述比值不在所述预设范围之内时,对所述削弱参数进行调整,并根据调整结果调用所述计算模块、所述第二获取模块以及所述判断模块。进一步,所述的削弱设计装置还包括:第三获取模块,用于获取所述目标钢梁的柱腹板节点域剪力及柱腹板节点域抗剪承载力;比较模块,用于对所述柱腹板节点域剪力与所述柱腹板节点域抗剪承载力进行比较,并在所述柱腹板节点域剪力大于所述柱腹板节点域抗剪承载力时,对所述目标钢梁的腹板节点域进行补强。本专利技术通过自集目标钢梁的参数信息,首先在可行范围内预设削弱数据,并对削弱数据进行验证计算,以得到符合设计要求的削弱数据;在不符合设计要求时,对削弱数据进行调整,以获得符合要求的削弱数据,并在得到削弱数据后通过计算对柱腹板节点域进行加强,以获得更加科学的设计结果,从而科学的对目标钢梁进行削弱设计,使得加强后的钢梁在地震中发挥应有的作用。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所述的抗震钢梁的削弱设计方法的流程图;图2为本专利技术所提供的抗震钢梁的削弱设计装置的结构示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种抗震钢梁的削弱设计方法与装置,以期实现对目标钢梁进行削弱设计时,具有更加精确的指导数据,使得削弱后的钢梁在地震时具有良好节点延性,破坏形态滞后等的抗震效能。为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案,下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细介绍。请参考图1,图1为本专利技术实施例所述的抗震钢梁的削弱设计方法的流程图。在一种具体实施方式中,一种抗震钢梁的削弱设计方法包括:S101:获取目标钢梁的参数信息,并根据所述参数信息预设削弱参数;S103:根据所述参数信息与所述削弱参数计算柱面弯矩与梁全截面塑性抵抗矩;S105:获取所述柱面弯矩与所述梁全截面塑性弯距的比值;S107:判断所述比值是否在预设范围之内,并在所述比值在所述预设范围之内时,确定所述削弱参数为所述目标钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗震钢梁的削弱设计方法,其特征在于,包括:S101:获取目标钢梁的参数信息,并根据所述参数信息预设削弱参数;S103:根据所述参数信息与所述削弱参数计算柱面弯矩与梁全截面塑性抵抗矩;S105:获取所述柱面弯矩与所述梁全截面塑性抵抗距的比值;S107:判断所述比值是否在预设范围之内,并在所述比值在所述预设范围之内时,确定所述削弱参数为所述目标钢梁的削弱设计结果。

【技术特征摘要】
1.一种抗震钢梁的削弱设计方法,其特征在于,包括:
S101:获取目标钢梁的参数信息,并根据所述参数信息预设削弱参数;
S103:根据所述参数信息与所述削弱参数计算柱面弯矩与梁全截面塑
性抵抗矩;
S105:获取所述柱面弯矩与所述梁全截面塑性抵抗距的比值;
S107:判断所述比值是否在预设范围之内,并在所述比值在所述预设
范围之内时,确定所述削弱参数为所述目标钢梁的削弱设计结果。
2.根据权利要求1所述的削弱设计方法,其特征在于,所述根据所述
参数信息预设削弱参数包括:
预设削弱起点至柱面距离a=(0.50-0.75)bf;
预设削弱长度b=(0.65-0.85)hb;
预设削弱深度c=(0.2-0.25)bf;
其中,bf为所述目标钢梁的冀缘宽度,hb为所述目标钢梁的截面高度。
3.根据权利要求2所述的削弱设计方法,其特征在于,所述根据所述
参数信息与所述削弱参数计算柱面弯矩与梁全截面塑性弯矩包括:
根据公式:Mpb=Wpbfyb,计算出所述梁全截面塑性弯矩;
根据公式:Mf=PpRL0,计算出所述柱面弯矩;
其中,Mpb为所述梁全截面塑性弯矩,Wpb为所述目标钢梁的全截面塑
性模量,fyb为所述目标钢梁的钢材屈服强度,Mf为所述柱面弯矩,PpR为
梁端极限荷载。
4.根据权利要求3所述的削弱设计方法,其特征在于,在确定所述削
弱参数为所述目标钢梁的削弱设计结果之前,步骤S107还包括:
在所述比值不在所述预设范围之内时,对所述削弱参数进行调整,并
根据调整结果继续执行步骤所述S103-S107。
5.根据权利要求1所述的削弱设计方法,其特征在于,还包括:
获取所述目标钢梁的柱腹板节点域剪力及柱腹板节点域抗剪承载力;
对所述柱腹板节点域剪力与所述柱腹板节点域抗剪承载力进行比较,
并在所述柱腹板节点域剪力大于所述柱腹板节点域抗剪承载力时,对所述

\t目标钢梁的腹板节点域进行补强。
6.一种抗震钢梁的削弱设计装置,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘京林裴国彬
申请(专利权)人:文登蓝岛建筑工程有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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