(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 202210644618.6 (22)申请日 2022.06.08 (71)申请人 西南林业大 学 地址 650000 云南省昆明市盘龙区白龙寺 300号 (72)发明人 廖文远　蒋伟　陈静　谢鑫　 (74)专利代理 机构 安徽善安知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 3420 0 专利代理师 黄玲 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/23(2020.01) (54)发明名称 一种腹板开洞钢-混凝 土组合梁的设计方法 (57)摘要 本发明公开了一种腹板开洞钢 ‑混凝土组合 梁的设计方法， 其要点在于， 在钢梁的腹板上布 置开洞时， 要满足： 横 截面条件下， 洞口下方的钢 梁截面面积大于洞口上方的钢梁截面； 在计算抗 剪时， 对于任意一梁的断面， 该端面混凝土部分 的抗剪承载力Vu1、 钢结构部分的抗剪承载力Vu2 满足： Vu2≥0.915Vu1。 采用本申请 的一种腹板开 洞钢‑混凝土组合梁的设计方法， 能够指导腹板 开洞钢‑混凝土组合梁的设计 工作。 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 CN 114912184 A 2022.08.16 CN 114912184 A 1.一种腹板开洞钢 ‑混凝土组合梁的设计方法， 其特征在于， 在钢 梁的腹板上布置开洞 时， 要满足： 横截面条件下， 洞口下 方的钢梁 截面面积大于洞口上 方的钢梁 截面。 2.一种腹板开洞钢 ‑混凝土组合梁的设计方法， 其特征在于， 在计算抗剪时， 对于任意 一梁的断面， 其剪切力为V,该端面混凝 土部分的抗剪承载力Vu1满足： Vu1>0.59V 该端面钢结构部分的抗剪承载力Vu2满足： Vu2>0.54V。 3.一种腹板开洞钢 ‑混凝土组合梁的设计方法， 其特征在于， 在计算抗剪时， 对于任意 一梁的断面， 该端面混凝 土部分的抗剪承载力Vu1、 钢结构部分的抗剪承载力Vu2满足： Vu2≥0.915Vu1 4.一种腹板开洞钢 ‑混凝土组合梁的设计方法， 建立有限元模型对腹板开洞钢 ‑混凝土 组合梁进行分析； 其特征在于， 在有限元建模时， 根据实际情况建立1/2钢 ‑混凝土组合梁 模型,并施加相应的约束； S1， 确定单 元类型； S2， 确定本构模型： S2‑1,混凝土单轴受压时的本构关系下式： σc表示混凝土的压应力， fc表示混凝土的单轴抗压强度， ε表示应变， ε0表示混凝土的弹 性应变； εcu表示混凝 土的极限应 变 S2‑2,钢梁、 钢筋、 栓钉采用多 线性等向强化模型,其表达为： σ 表示钢的应力， εy表示钢的屈服应 变或者钢的应力到 达屈服点所产生的应 变； εh＝12 εy； Es表示钢的弹性模量； ε表示钢的应 变； fy表示钢的屈服强度； Es′表示钢强化时的模量。 5.根据权利要求4所述的一种腹板开洞钢 ‑混凝土组合梁的设计方法， 其特征在于， S1 还包括： 混凝土采用solid65单元,同时考虑混凝土的开裂与压碎,破坏准则采用Willan ‑ Warke的五参数准则； 混凝土中钢筋采用l ink180单元,不考虑混凝 土与钢筋之间的相对滑 移；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114912184 A 2上下翼缘采用so lid45单元； 腹板采用shel l43单元； 栓钉采用beam18 8单元； 采用非线性弹簧单 元combin39模拟混凝 土与钢梁之间交界面滑 移。 6.根据权利要求4所述的一种腹板开洞钢 ‑混凝土组合梁的设计方法， 其特征在于， S1 还包括： 弹簧单元的数目与栓钉数目一致,在交界面处有三个节点重合,将混凝土底部节 点 与栓钉根部节点合并,再与对应位置处钢梁节点建立弹簧单元,栓钉单元其他节点与周围 混凝土节点进行耦合。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114912184 A 3