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龙图腾网恭喜华南理工大学申请的专利带可替换耗能连接的X形支撑及其设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118166927B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410113504.8，技术领域涉及：E04B1/98；该发明授权带可替换耗能连接的X形支撑及其设计方法是由马宏伟;朱锦怡;刘鹏;徐健聪;何文辉;翁益显设计研发完成，并于2024-01-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本带可替换耗能连接的X形支撑及其设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了带可替换耗能连接的X形支撑及其设计方法。所述带可替换耗能连接的X形支撑包括箱型截面支撑、节点板、连接板、高强螺栓和变截面圆端金属耗能件。箱型截面支撑端部设有插槽，节点板与箱型截面支撑之间采用卡插的方式装配后焊接，所述的节点板另一侧与连接板焊接形成T字形，箱型截面支撑、节点板、连接板呈现左右对称关系，在连接板之间设置有所述的变截面圆端金属耗能件，并通过高强螺栓进行连接。地震作用下，变截面圆端金属耗能件受剪屈服耗散能量，震后可拆卸变截面圆端金属耗能件上的高强螺栓，实现耗能件的替换。本发明构造形式简单，受力明确，设计方便，性能良好，震后容易替换，易于维护，具有良好的经济效益。

本发明授权带可替换耗能连接的X形支撑及其设计方法在权利要求书中公布了：1.一种带可替换耗能连接的X形支撑，其特征在于，包括箱型截面支撑（1）、节点板（2）、连接板（3）和变截面圆端金属耗能件（4）；箱型截面支撑（1）端部设有插槽，节点板（2）与箱型截面支撑（1）之间采用卡插的方式装配后焊接；所述的节点板（2）另一侧与连接板（3）焊接形成T字形，箱型截面支撑（1）、节点板（2）、连接板（3）呈现左右对称关系；在连接板（3）之间设置有所述的变截面圆端金属耗能件（4）；所述X形支撑通过以下步骤设计得到：变截面圆端金属耗能件（4）包括两个用于承担耗能作用的半圆端板、两个相对设置的变截面平直板，由于变截面圆端金属耗能件（4）的变截面平直板与半圆端板相交处弯矩最大，且变截面平直板可能会发生弯曲变形，变形后变截面圆端金属耗能件（4）的半圆端板也不是严格标准的半圆弧，变截面圆端金属耗能件（4）为两个半圆端板共同工作，根据此受力变形，得到变截面圆端金属耗能件（4）修正的屈服荷载、初始刚度和第二刚度的表达式，变截面圆端金属耗能件（4）的恢复力模型通过以下参数确定：变截面圆端金属耗能件的外径、厚度、变截面平直板中间宽度、屈服强度、屈服荷载修正系数α、初始刚度修正系数β和第二刚度修正系数；其中，变截面圆端金属耗能件（4）的屈服荷载、初始刚度表达式为： 式中，为变截面圆端金属耗能件的外径，为变截面圆端金属耗能件的厚度，为变截面圆端金属耗能件平直板中间宽度，为屈服强度，为放大系数，取值为变截面圆端金属耗能件的变截面平直板宽度之差的平方，为屈服荷载修正系数，β为初始刚度修正系数；当变截面圆端金属耗能件所受剪力大于屈服荷载时，变截面圆端金属耗能件处于弹塑性阶段，此时的刚度为第二刚度，表达式为： 式中，为第二刚度修正系数，其取值范围在0.014~0.016之间；在地震作用下，框架发生水平方向的侧移，箱型截面支撑（1）承担不同的内力，斜对角方向的两根箱型截面支撑（1）受到拉力，而另外两根对角箱型截面支撑（1）受到压力；四根钢制的箱型截面支撑（1）由于水平荷载产生的轴力在耗能连接处交汇，经过力的分解后，在水平方向上水平力相互平衡，在竖直方向上有剪力作用于变截面圆端金属耗能件（4）上，在这种情况下，控制变截面圆端金属耗能件（4）先受剪屈服耗散能量，此时对箱型截面支撑（1）的屈服荷载乘以安全系数使得箱型截面支撑（1）屈服荷载大于耗能件的屈服荷载；考虑箱型截面支撑（1）受压稳定系数的影响，取0.7作为箱型截面支撑（1）屈服荷载，考虑箱型截面支撑（1）拉压受力的不平衡，取为耗能件的屈服荷载；则在设计带可替换耗能连接的X形支撑需满足：箱型截面支撑（1）屈服荷载的竖向分力应大于变截面圆端金属耗能件（4）的屈服荷载使得耗能件先屈服，即 式中，为箱型截面支撑（1）与水平面夹角，为变截面圆端金属耗能件的屈服荷载，为耗能件的安全放大系数，；确定带可替换耗能连接的X形支撑的构件性能，采用刚度比和强度比来描述带可替换耗能连接的X形支撑构件性能：对带可替换耗能连接的X形支撑钢框架结构进行弹塑性时程分析，得到带可替换耗能连接的X形支撑钢框架在X、Y向地震下目标性能段所对应的层间位移角、基底剪力以及顶点位移，从而计算得到结构的等效刚度及其对应的附加阻尼比、刚度比。

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