承压型和摩擦型连接高强螺栓的应用探讨

通过对国内外相关规范的分析、整理,对钢结构设计中承压型和摩擦型连接高强螺栓设计方法进行分析与探讨,揭示了目前工程界对摩擦型和承压型高强螺栓连接应用所存在歧义的实质,进一步得出摩擦型和承压型高强螺栓连接的计算方法实质是一致的,论述了在实际工程中大量应用承压型高强螺栓的合理性、经济性和可行性;同时指出,预拉力可大大加强节点的刚度且对高强螺栓的抗拉性能影响甚微。     

高强度螺栓承压型连接适用范围的讨论

针对现行规范中高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载结构的规定,引出关于动力荷载的讨论,进而讨论承压型连接高强螺栓的适用范围,比较了各种规范对于高强度螺栓连接的规定,明确其基本要求之一是弹性阶段连接不能滑移,据此要求,对高强度螺栓承压型连接未滑移时和已滑移时的承载力与摩擦型连接承载力进行比较,最后总结了高强度螺栓承压型连接的各种适用范围。     

承压型高强螺栓受力性能试验研究

通过单个承压型高强度螺栓与承压型高强度螺栓群的承载能力试验,研究了高强螺栓预拉力和摩擦面抗滑移系数对承压型高强螺栓受力性能的影响和规律。分别对不同预拉力、摩擦面抗滑移系数下单个承压型高强螺栓和螺栓群的承载力进行了研究和分析。研究结果表明,承压型高强螺栓预拉力所造成的摩擦力只能延缓螺栓滑动的出现,其抗剪承载力不受抗滑移系数及预拉力的影响,为实际工程中承压型连接高强螺栓的设计和施工提供了参考。     

剪-压式高强螺栓连接的研究

<正> 在钢结构中,高强螺栓已成为一种重要的连接手段。近十几年来,美国、日本、西德等国在采用摩擦型高强螺栓连接的同时,还积极开展剪-压式(即承压式) 高强螺栓连接的研究,其成果已相继列入本国的设计、施工规范中。剪-压式高强螺检连接的安装方法与摩擦型高强螺栓连接相同,即也要对螺栓施加预拉力。在工作荷载的条件下允许连接产生滑动。连接发生滑动以后,通过接触面间的摩擦力以及螺栓受剪和栓杆与孔壁承压的共同工作来传递荷载。因而它的承载能力较摩     

钢结构工程中高强螺栓施工管理

高强螺栓的连接主要有摩擦型、承压型和受拉型三种,由于大型工厂钢结构的高强螺栓连接方式,大多为摩擦型连接,本文从高强螺栓的连接原理和力学分析入手,到螺栓的质量检验、运输储存、安装等方面对整个施工过程质量控制进行阐述。     

多层预拼装钢结构系统特殊连接螺栓抗剪性能试验研究

某新型多层预拼装钢结构系统采用了钢板自攻螺纹螺栓连接形式,超出现行规范中连接类型,需进行相关试验进行论证,针对工程常用6种规格高强螺栓自攻螺纹连接进行了单个螺栓抗剪试验,研究了此种连接的抗剪破坏模式,并依据摩擦型高强螺栓及承压型高强螺栓不同的设计假定确定两种情况下的极限承载力,与规范要求承载力设计值进行比对,为该种新型螺栓连接提供设计依据。     

Q550钢材高强螺栓连接承压性能研究

高强螺栓承压型连接是钢结构中常用的节点连接方式,采用经验证可靠的Marc有限元计算模型对Q550高强度钢材高强螺栓承压型连接的承压性能进行数值模拟。分别对影响极限承载力的端距、边距、螺栓预紧力以及连接板件间的抗滑移系数等因素进行研究。研究结果表明:端距和边距二者共同影响Q550高强螺栓承压型连接的破坏模式和极限承载力,当端距和边距值分别取2. 0d0(d0为螺栓孔径)和1. 5d0时连接发生承压破坏并可以得到较高的承载力;对螺栓施加预紧力可以适当提高接头的极限承载力;抗滑移系数对极限承载力的影响不大。     

高强结构钢连接研究进展

高强钢用于钢结构可节省用钢量,降低钢结构制作、运输和安装成本。由于高强钢力学性能与普通钢具有不可忽视的差异,近年来国内外学者开展了大量的高强结构钢应用研究工作。高强钢结构在工程中应用除需进行合理的构件设计外,还需为高强钢构件之间设计高效的连接以形成安全、可靠的结构。对高强钢的两种重要连接方法(焊接和螺栓连接)的国内外研究进展情况进行了介绍,包括:高强钢对接焊缝连接承载性能研究、高强钢角焊缝连接承载性能研究、高强钢摩擦型螺栓连接承载性能研究、高强钢承压型螺栓连接承载性能研究及12.9级高强螺栓氢致延迟断裂研究等,并着重介绍了同济大学的有关研究进展,总结了现有研究进展,展望了今后的研究工作。     

浅析设计与施工中的高强螺栓连接

通过相关试验,探讨了扭矩系数的检验及其影响因素,同时介绍了抗滑移系数和预拉力控制方法。通过摩擦型和承压型连接高强螺栓的计算,对比了两种连接的结构安全性。     

钢结构中高强度螺栓连接形式相关问题的探讨

对摩擦型和承压型连接的高强度螺栓受力特征和应用范围进行对比分析,并对高强度螺栓连接在设计应用过程中存在的某些问题及影响因素进行探讨,给出钢结构高强螺栓连接设计时有价值的建议。     

广东科学中心屋面檩条设计

对广东科学中心屋面维护结构檩条设计及节点连接形式进行了介绍和分析,并探讨了在维护结构和主体结构节点连接中使用承压型高强螺栓连接的工作机理、力学性能,为工程设计中应用提供有益的参考。     

高强耐候钢承压型螺栓连接受力性能试验研究

为研究高强耐候钢承压型螺栓连接的受力性能、影响因素及规范计算公式的适用性，对23个高强耐候钢螺栓连接的受力性能进行静力拉伸试验研究和数值模拟，研究端距、边距、螺栓间距和螺栓预紧力对连接破坏模式、承载力和变形能力的影响，确定了高强耐候钢承压型螺栓连接的破坏模式界限。结果表明：破坏模式受边距e₂和端距e₁共同影响，随着e₁/d₀(d₀为孔径)的增加，e₂/d₀≤2.0和e₂/d₀>2.0的连接(有限元模型)芯板破坏模式分别由撕裂破坏转变为净截面破坏、由剪出破坏逐渐转变为撕裂破坏；承压应力系数均随e₁/d₀的增加而增加，根据边距不同，增加到某一水平后趋于平稳，双螺栓连接间距与承压应力系数正相关；GB 50017—2017《钢结构设计标准》中对于高强耐候钢螺栓连接承压承载力预测偏保守，ANSI/AISC 360-16中不考虑螺栓孔变形时对应的计算承载...     

高强螺栓在弯剪作用下的简化计算方法

为简化高强螺栓的设计计算,提出高强螺拴(摩擦型和承压型连接)在弯矩与剪力共同作用下的螺栓数目的计算公式与方法.根据该公式可以直接计算出螺栓数目,避免重复试算,大大提高设计速度,方便设计人员,并且通过算例证明了该公式在设计运用中的便捷性.     

中美钢结构规范高强螺栓连接设计比较

根据中美钢结构设计规范的高强螺栓摩擦型和承压型连接设计方法进行研究,结合算例分析两种连接方式以及中美规范的差异与相应的原因,为相关行业设计人员提供参考。     

普通螺栓与高强螺栓在梁柱连接中的应用

分析了普通螺栓与高强摩擦型螺栓在梁柱抗弯连接中的计算方法,提出两种螺栓在工程实践中,采用普通螺栓相比高强摩擦型螺栓的优点,避免工程设计人员不区分结构承受荷载性质而全部采用高强摩擦型螺栓连接,造成建筑成本提高,并提出了在何种荷载状态下采用哪种螺栓比较合理,来保证梁柱节点设计的合理性。     

自锁式高强螺栓T型件连接节点力学性能研究

为研究自锁式高强螺栓T型件连接节点受力性能,采用有限元分析软件ANSYS计算了14个T型件有限元计算模型,分析了T型件翼缘板厚度、螺栓中心至T型件腹板边缘距离、螺栓间距对T型件连接节点的抗拉承载能力及自锁式高强螺栓抗拉性能的影响。分析表明:自锁式高强螺栓破坏模式主要为外套管分肢发生挤压破坏,与高强螺栓存在一定区别。自锁式高强螺栓T型件连接节点破坏模式主要为翼缘板弯曲变形伴随螺栓外套管分肢挤压塑性弯折变形;自锁式高强螺栓外套管分肢挤压破坏。增加T型件翼缘板厚度可改善T型件连接节点抗拉承载力;随螺栓中心至T型件腹板边缘距离增大,自锁式高强螺栓的撬力和拉力随之增加,建议螺栓中心至T型件腹板边缘距离的取值不大于3d_0(d_0为螺栓孔直径)。自锁式高强螺栓与高强螺栓连接的T型件连接节点二者的抗拉承载力基本相同。     

螺栓连接的边距和端距试验研究及设计建议

<正> 我国现行《钢结构设计规范》(TJ17-74)中规定螺栓和铆钉的最小容许边距为1.5d和1.2d,端距为2d,对于高强螺栓的摩擦型连接也遵照此项规定。这个最小容许边距和端距是参照国外规范沿用下来的,我国没有对这项规定进行过验证和系统的试验研究。目前有些国家已将高强螺栓的承压型连接列入设计、施工规范,对于这种类型的连接,在确定其最小端距时,要考虑到连接板厚度(即承压比)的影响,而我国的设计规     

单面自紧螺栓成型机理与受剪承载力试验研究

针对传统扭剪型高强螺栓连接施工过程中往往需要两个操作面,难以应用于闭口截面构件之间连接的问题,设计开发一种单面自紧高强螺栓(self-tightening high strength one-side bolt,SHSOB)。通过对SHSOB螺栓的试验研究,考察了其成型机理、安装工艺和受力性能,获取了SHSOB螺栓的破坏模式、预紧力时变效应、抗滑移系数及剪力-位移曲线。研究表明：SHSOB螺栓预紧力可以满足GB 50017—2017《钢结构设计标准》中高强螺栓预紧力的设计要求;预紧力松弛在起始阶段较快,随后趋于稳定;SHSOB螺栓连接的受剪破坏模式和剪力随时间的变化规律均与传统扭剪型高强螺栓相似,均以螺杆被剪断发生破坏;在发生摩擦滑移破坏前,螺栓连接的剪力由摩擦力传递,孔壁承压阶段通过螺栓杆和孔壁的压力传递。在此基础上,推导了SHSOB螺栓的受剪承载力理论计算式,对比发现理论值、试验值和规范值吻合较好,SHSOB螺栓的受剪承载力可以满足GB 50017—2017《钢结构设计标准》中摩擦型高强螺栓受剪承载力的设计要求。     

螺栓孔径大小对螺栓连接相对位移量的影响——不锈钢与碳素钢全螺纹螺栓单体连接

为明确不锈钢普通螺栓在实际连接应用中的特点,将钢梁连接部中受较大作用的梁翼缘定为观察点,模拟翼缘连接元素,以不锈钢与碳素钢的全螺纹螺栓单体连接的试验结果为依据,分析并比较两种材料的承压型连接部受力后的力学性能。掌握普通螺栓连接时连接部发生的相对位移量与承压后连接部的刚性;发现孔径与螺栓间的缝隙大小对连接部产生相对位移量的影响。推荐连接部的承压型受力力学模型,与试验结果比较后,知道此计算模型可以大致掌握螺栓单体承压型连接部的荷载与位移量的关系。为以后关于使用不锈钢普通螺栓梁端连接部力学性能的实体试验以及分析提供可参照的数据。     

螺栓拼接节点数值计算模型研究

采用迭代平衡的方法对高强螺栓施加标准预紧力,并考虑高强螺栓预紧力的影响、螺栓帽与盖板之间摩擦的影响、盖板与翼缘或者腹板之间摩擦的影响、螺栓杆与板件孔壁之间非线性接触承压的影响,以非线性通用有限元软件MSC Marc为平台建立了考虑接触摩擦、摩擦滑移和接触承压的高强螺栓拼接三维非线性有限元分析模型。首先模拟了高强螺栓连接的单块板件,并与试验对比验证了模型的可靠性,证实有限元模型可以较好地模拟螺栓的滑移荷载和拼接的极限荷载;然后模拟了高强螺栓梁段拼接节点,并与试验对比证实模拟结果与试验骨架线吻合良好。所提出方法可以较好地模拟拼接节点中高强螺栓的全过程受力性能,可以用于高强螺栓拼接节点的分析和计算。