接触面喷砂处理的高强螺栓连接性能的试验研究

对接触面喷砂处理的5个摩擦型高强螺栓连接试件进行了性能试验,试验结果表明,喷砂处理的接触面抗滑移系数较规范建议值低;高强螺栓的预拉力对接触面的抗滑移系数有影响,预拉力愈大,接触面抗滑移系数愈小.还对其中一个试件做了有限元分析,模拟结果表明,连接板件相对滑动时螺栓孔周围大部分区域的应力达到了板件钢材的屈服强度,而连接破坏时,螺栓孔周围的板件应力均达到了钢材的抗拉强度.     

不锈钢构件螺栓连接摩擦面抗滑移系数试验

目的 研究不锈钢构件螺栓连接摩擦面抗滑移性能,为摩擦型不锈钢螺栓连接在建筑上的应用以及为编不锈钢规程提供试验依据.方法 对奥氏体316不锈钢板的螺栓连接节点摩擦面的抗滑移系数进行试验研究,包括10.9级高强度螺栓、奥氏体不锈钢A4-70和A4-80螺栓,摩擦面处理方法采用拉丝、喷砂、割痕、不处理四种.结果 抗滑移效果最好的是拉丝处理,其次是割痕处理,喷砂处理的抗滑移效果最差,甚至比没有经过处理的亚光表面更差;除A4-70外,10.9级和A4-80螺栓都可达到设计预紧力要求.结论 不锈钢A4-70螺栓没有达到规范中的设计预紧力要求,建议通过进一步的研究提高其扭矩系数;对于上述4种摩擦面处理方法,总体抗滑移效果较差,因此若要在不锈钢结构中使用摩擦型螺栓,不锈钢摩擦面的处理工艺有待于进一步开发.     

钢-超薄UHPC组合构件新型界面连接的抗剪性能

为实现预制UHPC薄板与钢构件的装配式连接、后期可拆卸等目标,以及针对钢-超薄超高性能混凝土(ultra high performance concrete, UHPC)组合桥面体系中UHPC层过薄而无法采用常规抗剪连接件的问题,提出一种由预埋带垫加长套筒、高强螺栓连接组成的新型抗剪连接方式。开展了6组新型螺栓连接件的推出试验,包括5组高强螺栓和1组负泊松比螺栓连接件,分析了新型连接件的破坏形态及荷载-滑移曲线特征,研究了螺栓直径、螺栓长径比、螺栓种类等参数对极限滑移、抗剪刚度等力学性能的影响,研究结果表明：新型螺栓连接件的破坏形态均为螺栓杆被剪断,预埋带垫加长套筒底部的UHPC无损坏压溃现象;新型高强螺栓连接件的抗剪承载力、界面相对滑移随高强螺栓的直径增大而增大;高强螺栓连接件的抗剪承载力约为螺栓抗拉强度的55.8%,故建议在钢-UHPC组合构件中采用较大直径的高强螺栓连接件,有效减少抗剪连接件的数量;而负泊松比螺栓的抗剪承载力和抗剪刚度明显较小,但极限滑移却明显增大,表现出良好的延性,建议将负泊松比螺栓应用于钢-UHPC组合构件的负弯矩区段,避免负弯矩区段出现开裂。     

抗滑移系数对摩擦型自复位节点抗震性能的影响

摩擦耗能型梁柱自复位节点是针对性能化抗震设计提出的一种新型节点.抗滑移系数是影响摩擦耗能型梁柱自复位节点抗震性能的重要参数.采用有限元软件ANSYS10.0,对3个取不同抗滑移系数的节点模型进行单调和循环加载模拟,分析抗滑移系数对节点耗能、延性和自复位性能的影响.研究表明,提高板件间的抗滑移系数可提高节点的抗弯承载力、极限承载力、节点拉开前刚度和耗能能力;但抗滑移系数过大将导致梁端截面过早屈服,降低节点的延性,使节点失去自复位能力.     

摩擦耗能型翼缘削弱式钢梁连接的承载性能

提出一种摩擦耗能型翼缘削弱式（RBS）钢梁高强螺栓的连接形式,可实现塑性铰外移的效果。由设置在钢梁腹板中部的横隔板和腹板共同组成H型凸起抵抗剪力,不仅节省了钢梁腹板位置的大量抗剪螺栓群,在钢梁吊装时还可作为搭接平台,实现钢梁的快速安装。在H型钢梁摩擦型高强螺栓连接试验验证的基础上,利用ABAQUS有限元软件建立了摩擦型RBS钢梁连接的数值模型。与传统钢梁连接形式相比,摩擦型RBS钢梁连接的受力过程可分为：弹性阶段、滑移阶段、强化阶段和塑性阶段,在摩擦滑移阶段和全截面屈服阶段可形成2级耗能机制。改变翼缘螺栓预紧力、盖板厚度、翼缘厚度以及钢材强度等参数,对摩擦型RBS钢梁连接的工作机理和承载性能变化规律进行分析。摩擦型RBS钢梁连接具有良好的承载力和塑性转动能力,可得到与骨式翼缘RBS钢梁相似的塑性铰外移的效果,且转角延性系数由1.7提高到12。摩擦型RBS钢梁连接滑移阶段的抗弯承载力主要与翼缘螺栓群的极限摩阻力相关,而塑性阶段极限抗弯承载力则与螺栓强度、栓杆直径以及钢梁塑性极限弯矩等因素相关。     

环槽型高强度螺栓连接性能试验研究

本文通过对２０个环槽型高强度螺栓连接试件的试验研究，阐明了环槽型高强度螺栓连接构件在静荷载作用下的抗滑移性能，并对动荷载对抗滑移性能的影响进行了探讨，提出了满足规范要求安全度的设计参数。     

长列高强螺栓接头传力特性的有限元数值模拟

为研究摩擦型高强螺栓连接接头的传力特性与应力状态,采用通用有限元软件ANSYS建立三维有限元实体模型,对东江大桥中14个不同的螺栓连接接头进行了细致的有限元数值模拟分析。重点研究了长列螺栓群各排螺栓传力比、栓孔应力集中系数,高强螺栓的应力状态以及孔前传力系数等参数的变化规律,明确提出了各参数的取值范围,可为该类型节点的设计验算提供参考。     

摩擦型钢结构连接件抗滑移系数的测定

本文主要为高强度螺栓连接件滑移系数的测定提供一种试验方法，并对该试验的一个主要参数预紧力Pt的求解给出了详尽的分析过程。     

拧入缺陷对螺栓球节点受力性能影响

螺栓球节点在空间网格结构中应用广泛,然而由于其组成构件较多,在安装过程中容易出现高强螺栓拧入长度不足的初始缺陷.为研究该缺陷对螺栓球节点受力性能的影响,采用ANSYS软件建立了带有螺纹的螺栓球节点精细化模型,通过改变螺纹的啮合数来模拟高强螺栓的拧入长度,并利用已有试验数据对模拟方法的准确性进行了验证.在此基础上,对M20、M24、M27三种常用节点在不同拧入长度下的抗弯性能进行分析,结果表明螺栓球节点随着拧入长度的变化主要存在三种工作及破坏模式,高强螺栓拧入长度不足可严重降低节点刚度及其极限承载力.最后对上述三种节点在不同拧入长度下的抗拉性能进行模拟分析,得到了不同拧入长度下螺栓球节点抗拉承载力的退化规律及可能的破坏模式,给出了抗拉承载力降低比例与螺栓拧入长度的关系曲线,研究成果可为螺栓球节点的施工控制及相似结构的安全性能评估提供技术参考.     

钢梁与钢骨混凝土墙高强螺栓节点域内力分析

在试验研究的基础上,对钢梁与钢骨混凝土墙高强螺栓连接节点在低周反复荷载作用下节点域的内力进行分析。研究结果表明:在扭矩和剪力共同作用下,高强螺栓连接节点产生滑移破坏的主要原因是扭矩;通过连接板传递到混凝土墙内部的弯矩由内埋钢牛腿变形产生的抵抗弯矩和对偶粘结力共同承担。随着钢牛腿截面进入墙体深度的增加,在截面处的累积对偶粘结力会增大,而钢牛腿截面的弯矩会减小。     

高强度螺栓试验与测试系统的开发

采用非接触转矩传感器、角度传感器和轴力传感器,通过单片机数据采集和控制,设定了3种不同的测试模式,对高强度螺栓转矩系数进行在线检测和数据处理,有效地解决了高强度螺栓转矩系数一次性集成测试问题.     

高强螺栓节点腐蚀疲劳可靠度分析

针对高强螺栓裂纹尺寸与临界裂纹尺寸的概率密度函数相交可能发生疲劳破坏的问题,本文对高强螺栓腐蚀疲劳可靠度计算模型进行研究。分析了高强螺栓节点在腐蚀环境下的疲劳可靠度,并采用Gerberich-Chen公式,估算高强螺栓腐蚀裂纹扩展门槛值,同时基于断裂力学理论和结构可靠度理论,导出高强螺栓腐蚀疲劳可靠度计算模型,并以M24高强螺栓节点为例,对高强螺栓节点应力及受力进行计算,计算结果表明,螺栓最大使用应力为572MPa,高强螺栓节点腐蚀疲劳可靠度为0.994 5。该计算模型可以充分利用现有设计资料、数据,较方便地计算高强螺栓腐蚀疲劳可靠度,进而预测高强螺栓的疲劳寿命,为高强螺栓节点腐蚀疲劳计算分析提供了理论参考。     

钢结构中高强螺栓连接的数值模拟方法

为能够对使用众多高强螺栓群拼接的钢结构大型复杂节点进行精确的有限元数值模拟分析,并揭示螺栓拼接节点在各阶段的受力性能,提出了一种以连接件单元代替螺栓的简化模拟方法。对高强螺栓单剪连接使用实体单元建模,并考虑各种非线性影响,进行精细的有限元模拟分析。在深入研究连接的弹性、滑移、强化和屈服等各个阶段受力机理的基础上,给出了代替螺栓连接件的本构关系,并将其成功应用于简化的壳单元连接模型中。针对工程中常用的不同规格连接进行了大量算例分析,并将简化模型与精细模型计算结果进行对比,验证了所提方法在高强螺栓拉剪连接有限元模拟中的可行性,为使用数值模拟方法揭示大型复杂螺栓群连接节点的真实受力状态奠定了基础。     

异形内R型螺栓头部支承面压力有限元分析

提出了一种新的异形内Ｒ型螺栓构形,并采用间隙无磨擦接触问题的分析以及有限元计算方法,对其支承面上的压力分布进行了分析,进而得出了一种提高支承面压陷的极限压力以及对螺栓头部支承面进行构形优化的新途径。     

高强螺栓端板连接节点的非线性有限元分析

目的 研究高强螺栓对端板连接节点力学性能的影响．方法 采用有限元分析软件ANSYS，考虑螺栓数目、螺栓直径、端板厚度等影响因素，对高强螺栓端板连接中的外伸式节点进行三维非线性有限元分析．结果 螺栓数目、螺栓直径以及端板厚度对节点极限承载力都有不同程度的影响．8个螺栓的节点受力较为合理，比6个螺栓的端板连接的极限承载力提高近30％，能充分利用梁柱材料．端板厚度的变化影响节点的初始连接刚度，但对节点的极限承载力影响不大．结论 增大螺栓直径可以有效地提高节点的极限承载力．螺栓数目的不同影响节点螺栓的应力变化和各排螺栓屈服的先后顺序．端板厚度的增加在端板较薄时对节点的初始刚度影响明显．     

Residual Capacity of Friction-Type High-Strength Bolted T-stub Connection with Nut Corrosion Damage

Corrosion is a primary cause of the slippage of friction-type high-strength bolted(FHSB) T-stub connections. This paper attempts to quantify the residual capacity of FHSB T-stub connections with corroded nuts. Firstly, corrosion simulation tests were conducted on 48 manually cut nuts to find out the relationship between the damage degree of nut section and the residual clamping force(RCF) of bolt. Then, static load tests were carried out on 24 FHSB T-stub connections with nuts of different degre...     

连铸钢包回转台地脚螺栓设计与应用

连铸钢包回转台的地脚螺栓 ,是设备上最为关键的部位。以两台不同钢包回转台地脚螺栓为例 ,探讨其安全系数取值的合理范围 ,进而准确评价钢包回转台地脚螺栓的安全可靠性     

锚杆周围的地下电流密度分布及其在地面上产生的磁场

锚杆广泛应用于地质工程中,例如斜坡控制。工程中经常会出现空锚、断锚等锚固质量问题,所以必须对锚杆进行无损检测。近些年来,锚杆的锚固质量检测技术得到了快速发展。电磁法检测已得到广泛关注,其理论基础必须深入研究。本文就地下锚杆建立了物理模型,通过计算得到了锚杆周围的地下电流密度分布解析式,并计算出了地下电流在地面上产生的磁场,得出了地面上磁场仅由锚杆电流决定的结论。这一结果可以作为对电磁法检测锚杆进行深入研究的理论基础。     

预应力锚杆张力无损检测方法影响因素及最优测试组合方式探究

文章基于利用弦振动理论以及预应力锚杆张力与系统弹簧系数的关系来测试预应力锚杆张力的研究,通过试验测试预应力锚杆张力的影响因素,分析各个因素对测试结果的影响,并提出最优方案,提高预应力锚杆张力无损检测的测试精度。     

[研究生论坛]预制装配式混凝土墙板螺栓连接抗剪性能试验研究

为研究预制装配式混凝土墙板螺栓连接的抗剪性能,通过对4个采用装配式螺栓连接的预制墙板结构试件进行单向反复加载试验,获得了试件的滞回曲线、骨架曲线、特征荷载与位移,在此基础上对装配式螺栓连接的刚度退化情况以及延性指标进行了计算和分析。研究结果表明：装配式螺栓连接具有良好的承载力、刚度及耗能能力,是一种可靠的干连接方式;通过对薄弱部位进行箍筋加密和增加螺栓的个数,能显著提高装配式螺栓连接的抗剪性能。