螺栓球节点高强度螺栓拧入深度试验研究

螺栓球节点是空间网格结构的常用节点型式,节点的安全可靠关系着结构的安全性,足够的螺栓拧入深度是螺栓节点受拉安全承载的保证。对3种螺栓直径、3种螺栓拧入深度、18个螺栓球节点试件进行了受拉试验。试验表明:当螺栓拧入深度分别为螺栓直径的0.8倍、0.9倍时,螺栓螺纹与螺栓球内螺纹间咬合破坏,螺栓从球内拔出;当拧入深度为螺栓直径的1.0倍时,发生螺栓断裂破坏。不同螺栓直径同一拧入深度的螺栓球节点承载力与螺栓极限承载力的比值基本相同。为保证螺栓球受拉节点的安全,螺栓拧入深度不得低于螺栓直径。     

钢-混组合桥梁多螺栓抗剪连接件的静力特性

为研究单螺栓和多螺栓连接件的不同特性进行了推出试验。结果显示:单螺栓与多螺栓连接件刚度相近,多螺栓连接件中螺栓间距对刚度影响不大。单螺栓连接件的极限强度比多螺栓连接件的高出10%。当荷载达到最大时,单螺栓连接件的相对滑移较多螺栓连接件大19%。多螺栓对抗剪连接件的静力特性几乎没有影响。基于推出试验,给出螺栓的荷载-滑移关系式。与已有关系式相比,新的表达式与试验结果更为接近。研究了连接件的静力特性,并与设计方程进行了对比。结果显示:EC4的计算结果与多螺栓的试验结果一致,美国桥梁设计规范和中国规范的计算结果与单螺栓的试验结果一致。     

不锈钢高强度螺栓受力性能试验研究

鉴于国内尚无对不锈钢高强度螺栓性能和扭矩系数的相关研究,且螺栓存在产品规格不全、使用不规范等问题,对7种不同材料、不同生产工艺的不锈钢高强度螺栓开展了全面的力学性能试验,获得了各种螺栓的几何参数、化学成分、材料力学性能以及硬度等关键参数,建立了不同种类不锈钢高强度螺栓材料的本构模型,确定了不锈钢高强度螺栓的预拉力值。开展了不锈钢高强度螺栓的扭矩系数试验,发现不锈钢螺栓在紧固过程中发生咬死现象,采用以二硫化钼为主要成分的润滑剂可有效解决螺栓咬死问题。试验结果表明：采用高效润滑剂减摩,使得不锈钢螺栓的扭矩系数接近现有碳钢高强度螺栓扭矩系数0.11~0.15的要求。参考JGJ 82—2011《钢结构高强度螺栓连接技术规程》,提出了不锈钢高强度螺栓的施工预拉力要求,确定了不锈钢高强度螺栓的施工扭矩。     

高强螺栓松动原因分析

结合高强螺栓在工程中的广泛应用,对高强螺栓的连接进行了介绍,从施工角度分析了螺栓松动的原因。提出了相应的预防措施,以完善高强螺栓施工工艺,保证高强螺栓的连接质量。     

某直升机高强度螺栓防预紧力丢失设计优化分析

文章分析了某直升机高强度螺栓的结构设计原理,着重研究了该螺栓紧固件在直升机结构安装环境下,螺栓松脱并引发螺栓磨损的原因。根据螺栓连接结构的实际松脱及磨损现象,分析定位了故障原因。研究表明:螺栓发生松脱是由于螺栓连接耳片的衬套磨损造成拧紧力矩丢失,从而引起螺栓与连接耳片之间相对转动,造成磨损失效;根据Archard磨损模型分析,通过增大衬套接触面积、提高接触区硬度、增大拧紧力矩值等参数,可以减小衬套的磨损量,提高螺栓的维护时间周期。     

超声法测量钢桥螺栓轴力技术研究

高强螺栓终拧后的预紧力不足、桥梁运营过程中的振动过大以及螺栓锈蚀等,都会引起螺栓连接的失效甚至螺栓的断裂,造成重大安全事故。文中针对钢桥高强度螺栓预紧力检测的难题,从螺栓施拧原理出发,提出采用超声纵波法检测高强螺栓施拧质量,并阐述了超声法测量螺栓轴力的原理。     

厂房设备基础预埋螺栓的施工控制

针对厂房设备基础预埋螺栓中的施工精确度问题,介绍了用于螺栓预埋的钢架固定法,对施工过程中的定位控制予以阐述,分析了导致螺栓偏移的可能因素,强调了螺栓定位控制的重要性,有效保证了螺栓的预埋精度。     

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。     

Experimental study on shear behavior of bolt connectors in steel-concrete composite beams

为研究螺栓抗剪连接件在钢-混凝土组合梁中的受剪性能,对24个采用螺栓连接件的钢-混凝土组合试件进行了推出试验,分析了螺栓直径、螺栓强度、螺栓埋置长细比和混凝土强度等参数对螺栓连接件的破坏模式、荷载-滑移特性和受剪承载力的影响。研究结果表明：螺栓抗剪连接件的破坏模式主要为螺栓周围混凝土受压破坏和螺栓栓杆的剪断破坏;当发生混凝土受压破坏时,增大混凝土强度、螺栓直径、螺栓埋置长细比可以提高螺栓连接件的受剪承载力;当发生螺栓的栓杆剪断破坏时,提高螺栓强度可以提高螺栓连接件的受剪承载力。在试验研究的基础上,给出了不同破坏模式下钢-混凝土组合梁螺栓连接件的受剪承载力的计算方法,建议公式的计算结果与试验结果吻合较好。     

10.9级国产自锁式单向螺栓承载性能研究

研制开发出了国产自锁式10.9级单向螺栓,并针对6种不同型号的10.9级单向螺栓进行了单个螺栓的轴向拉伸和剪切的静力试验,各种型号的螺栓均进行了多种钢板厚度的试验。通过上述试验,得到了国产自锁式10.9级单向螺栓在轴向拉力和剪力作用下的荷载-位移曲线,由此获得了单个国产自锁式10.9级单向螺栓的抗拉极限承载力、抗剪极限承载力等力学性能指标。试验结果表明,除了用于连接钢板较薄的情况,国产自锁式10.9级单向螺栓的抗拉承载力和同等级承压型高强度螺栓相当,抗剪承载力优于同等级承压型高强度螺栓,能满足工程应用的需要,为国产自锁式10.9级单向螺栓连接的工程应用提供了基础数据和依据。     

螺栓在起重机械中的连接及预紧

结合起重机械安装过程中的经验,讲述了螺栓在起重机械中的应用,对螺栓的材料作了介绍,就螺栓的预紧进行了探讨,并通过螺栓预紧的应用实例,揭示了螺栓在起重机械中的作用是非常重要的.     

钢-混凝土组合梁螺栓连接件受剪性能试验研究

为研究螺栓抗剪连接件在钢-混凝土组合梁中的受剪性能,对24个采用螺栓连接件的钢-混凝土组合试件进行了推出试验,分析了螺栓直径、螺栓强度、螺栓埋置长细比和混凝土强度等参数对螺栓连接件的破坏模式、荷载-滑移特性和受剪承载力的影响。研究结果表明:螺栓抗剪连接件的破坏模式主要为螺栓周围混凝土受压破坏和螺栓栓杆的剪断破坏;当发生混凝土受压破坏时,增大混凝土强度、螺栓直径、螺栓埋置长细比可以提高螺栓连接件的受剪承载力;当发生螺栓的栓杆剪断破坏时,提高螺栓强度可以提高螺栓连接件的受剪承载力。在试验研究的基础上,给出了不同破坏模式下钢-混凝土组合梁螺栓连接件的受剪承载力的计算方法,建议公式的计算结果与试验结果吻合较好。     

风力发电机组高强螺栓连接设计的探讨

本文根据风力发电机组运行特点,从多个角度介绍了风力发电机组高强螺栓连接设计时需要注意的问题。介绍了风力发电机组中高强螺栓连接类型、螺栓连接类型的选择、改善螺栓受力的措施、拧入机体螺栓最小拧入深度的确定、螺栓连接防松方法的选择。通过风电实例,对螺栓连接设计进行了探讨,对风电机组设计有借鉴和启发意义。     

重组竹钢夹板螺栓连接抗火性能试验研究

为研究重组竹钢夹板螺栓连接节点耐火极限及失效机理,依据ISO 834标准火灾试验方法设计并制作了3组24个螺栓连接试件,以螺栓数量、端距、行距、厚径比(竹板厚度与螺栓直径之比),持荷比(施加荷载与极限荷载之比)以及防火保护为试验参数,对其进行抗火性能试验研究。结果表明：当试件的厚径比为5.0~5.7时,单螺栓和多螺栓连接的破坏形态表现为螺栓孔压溃、竹材撕裂但螺栓未弯曲,当试件的厚径比为8.0~10.0时,破坏形态表现为螺栓孔压溃、竹材撕裂且螺栓弯曲,但厚径比对单螺栓连接耐火极限的影响并不显著;随着螺栓数量、端距和行距的增加,螺栓连接的耐火极限逐渐提高;增加持荷比使得螺栓连接耐火极限降低,防火保护对螺栓连接的抗火性能提升显著。通过对不同形式螺栓连接内部温度分析,揭示了火灾下重组竹材炭化性能及螺栓连接中孔受力对温度场的影响规律。     

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。     

GFRP板-木螺栓连接节点群组效应的受拉试验研究

木结构中多采用钢板-木螺栓连接节点,由于木材本身含水率及环境影响,会导致钢板发生腐蚀,从而给结构带来耐久性问题。文章提出采用拉挤成型玻璃纤维增强复合材料(GFRP)板替代钢板作为木结构的连接板,以提高结构耐久性,并且研究了GFRP板-木螺栓连接节点的群组效应。文章通过GFRP板-木螺栓连接节点拉伸试验,研究螺栓直径、螺栓间距、螺栓个数、螺栓列数等关键参数对螺栓连接群组效应的影响,分析节点失效模式和荷载-位移曲线。研究结果表明,GFRP板-木螺栓连接节点的抗拉承载力与螺栓直径和螺栓数量正相关,与螺栓间距无关。最后文章根据试验结果提出GFRP板-木螺栓连接节点考虑群组效应的抗拉承载力计算公式。     

钢结构用国产自锁式8.8级单向螺栓承载性能

研制开发出钢结构用国产自锁式8.8级单向螺栓STUCK-BOM,并针对6种不同型号的8.8级单向螺栓进行了单个螺栓的轴向拉伸和剪切的静力试验,每个螺栓均进行了多种钢板厚度的试验。通过试验得到了国产自锁式8.8级单向螺栓在轴向拉力和剪力作用下的荷载-位移曲线,由此获取了单个单向螺栓抗拉极限承载力、抗剪极限承载力及初始刚度等力学性能指标。结果表明:除了用于连接钢板较薄的情况,国产自锁式8.8级单向螺栓的抗拉承载力和同等级承压型高强螺栓相同,抗剪承载力优于同等级承压型高强螺栓,满足工程应用的需求,为钢结构用国产自锁式8.8级单向螺栓的工程应用提供基础数据和依据。     

钢结构用自锁式单向螺栓抗拉刚度分析模型

对8.8级和10.9级的M16和M20共4种型号的国产单向螺栓STUCK-BOM进行了轴向拉伸试验,每种型号的单向螺栓采用3种不同厚度连接钢板进行轴向拉伸,得出了各组试验单向螺栓轴向抗拉刚度;对单向螺栓的轴向拉伸过程进行了理论分析,通过理论推导得出了3种轴向变形的理论计算公式,并由此得出了单向螺栓轴向抗拉刚度的理论计算公式;将单向螺栓轴向抗拉刚度理论值与试验值进行比较。结果表明:单向螺栓轴向拉伸存在单向螺栓拔出破坏和单向螺栓螺杆拉断破坏2种破坏模式;单向螺栓的轴向变形可分为螺杆轴向变形、套筒轴向变形以及套筒与锥头间滑移的轴向分量3个部分,其中套筒与锥头间滑移的轴向分量对轴向抗拉刚度起控制作用;单向螺栓轴向抗拉刚度理论值与试验值吻合较好,单向螺栓轴向拉伸理论分析模型具有较好的可靠性。     

钢管柱-钢梁螺纹锚固单边螺栓端板连接受力性能

在钢管柱柱壁和内置H形钢翼缘上设置带有螺纹的螺栓孔,来替代传统梁柱端板连接中高强螺栓的螺母.将高强螺栓直接拧紧在螺纹孔上,可实现钢管柱-钢梁节点的单边连接,简化安装过程.采用有限元方法研究了带有内置H形钢的螺纹锚固单边螺栓端板连接钢管柱-钢梁节点的破坏模式和承载力,并分析了钢管柱柱壁厚度、内置加强H形钢翼缘厚度和高强螺栓直径对节点受力性能的影响.分析结果表明:内置H形钢翼缘板上螺栓孔内的螺纹增大了螺栓孔对高强螺栓的锚固,有效地避免节点发生螺栓拔出破坏;当螺纹所在钢板的厚度大于螺栓直径时,螺纹孔对高强螺栓能提供足够的锚固力,避免发生螺栓拔出破坏;节点破坏模式主要为钢梁端板破坏和高强螺栓破坏.     

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。