节点半刚性对扣件式钢管模板支架稳定承载力的影响分析

通过扣件节点半刚性试验,得到节点扭转刚度Rk与直角扣件螺栓拧紧力矩T的关系式。研究表明:在考虑扣件节点扭转刚度的前提下,采用SAP 2000有限元软件建立支架模型,并在模型的每个节点上施加稳定承载力0.1%的等效假想水平力用来模拟架体的初始缺陷,可以精确地验算架体的稳定承载力。对比计算结果和试验结果发现:考虑扣件节点的半刚性是精确计算模板支架稳定承载力的前提。同时,当扣件拧紧力矩小于30 N.m时,支架稳定承载力呈明显下降趋势。因此,在施工过程中,应对扣件的扭紧力矩进行严格检验。     

脚手架扣件抗滑移试验及分析

为了给脚手架设计提供确切的参数依据,对直角扣件和旋转扣件（包括单扣件和并联双扣件）在不同拧紧扭力矩条件下进行抗滑试验,发现当螺栓拧紧力矩小于50N·m时,随着拧紧力矩的增大,抗滑承载力增大;当拧紧力矩达到60N·m时,则会出现螺栓滑丝和扣件断裂。根据当前扣件质量现状,建议拧紧力矩标准确定为40～50N·m。     

脚手架钢管及扣件现场调查与试验分析

为了给脚手架设计提供确切的参数依据,对建筑、市政10个工地脚手架构件随机抽检,实地调查钢管壁厚、扣件重量、扣件螺栓拧紧力矩等指标,并对直角扣件和旋转扣件在不同拧紧力矩条件下进行抗滑试验。从重量角度看,现场使用的扣件仅10%左右达到规范要求。根据当前脚手架钢管与扣件的实际质量现状,认为脚手架设计中钢管壁厚宜取为2.7 mm。扣件螺栓的拧紧力矩宜在40 N·m~50 N·m之间,以防止扣件破坏,且有较高的抗滑承载力。     

扣件式模板支架立杆的计算长度系数取值研究

针对模板支架扣件连接节点的半刚性特点,对直角扣件抗扭刚度进行试验研究,得到初始扭转刚度Rk与直角扣件螺栓拧紧力矩T的关系式和在螺栓拧紧力矩T=40 N.m时,模板支架节点M-θ的二参数对数非线性模型。提出模板支架计算长度系数应考虑节点半刚性并基于有侧移框架理论进行计算,将得到的结果与整架稳定承载力试验得到的计算长度系数相对比,得出考虑节点半刚性按照有侧移框架理论对模板支架进行设计是安全合理的,为相关规范(规程)的制定打下良好的理论基础。     

直角扣件钢管节点抗滑本构关系研究

进行了10个直角扣件连接节点的抗滑移试验研究,试验参数主要有:拧紧扭力矩的大小、新旧扣件的差异等.试验结果表明:螺栓的拧紧扭力矩对节点抗滑的初始刚度有较大影响;旧扣件在抗滑初始刚度上并不低于新扣件,但在后期刚度和承载力上却发生较大幅度降低.在试验基础上,采用Matlab软件,对试验结果进行回归分析,得到直角扣件钢管节点...     

钢管脚手架直角扣件刚度的数值模拟分析及试验研究

多起脚手架事故引起了大家对直角扣件刚度特性的重视。在钢结构框架理论中梁柱节点刚度分析方法的基础上,结合脚手架规程的修编工作,提出将节点弯矩-转角曲线(M*-θ*)分区的方法对节点刚度判定的准则。研究半刚性连接特性及其临界值判断标准。提出对扣件新国标(GB 15831—2006)中直角扣件转动刚度测量方法修正后的试验方案。建立扣件的三维有限元模型,对直角扣件的转动刚度进行有限元数值模拟分析和试验研究,得出扣件转动刚度与扣件螺栓拧紧程度两者之间的关系,并对直角扣件的刚度性质进行判定。提出直角扣件刚度调整系数μ,以模拟实际工程中的直角扣件由于多次反复使用及表面磨损等多种因素而产生的转动刚度降低的关键结构特性。所得结果可以更准确地计算直角扣件转动刚度和脚手架承载能力,从而保证脚手架的使用安全。     

扣件式钢管脚手架安全施工细节探讨

针对《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)中扣件螺栓拧紧扭力矩为40～65N.m的规定,通过对许昌市多个施工现场扣件式钢管脚手架扣件螺栓拧紧扭力矩调研,发现普遍存在螺栓滑丝的现象。针对该情况,组织15名成年男子对校内教学模型进行单、双臂力扭矩试验,得出了单臂正确操作就可以达到规范规定的扭力矩、双臂拧紧反而会导致滑丝现象出现的结论,对扣件式钢管脚手架施工具有非常重要的指导意义。     

基于精确螺纹建模的螺栓紧固工艺研究

螺栓拧紧后会发生自松弛现象,该现象会降低螺栓预紧力,缩短螺栓服役时间。基于Hypermesh命令流编程,自下而上建立带有螺纹的螺栓螺母六面体网格有限元连接系统模型并将其导入Abaqus,基于转矩法数值模拟螺栓拧紧阶段、自松弛阶段及横向位移载荷振动阶段,分析结果表明预紧力的增加与衰减宏观表征为螺母的旋进与松退。基于图像处理技术研究螺纹力学传递规律,研究结果表明螺栓从螺纹牙底成非对称性拱形稳定结构力学传递,应力等高线最高点偏离螺栓中心线方向与螺纹角方向一致。针对自松弛现象提出再次紧固的工艺,研究结果表明该工艺可以减小自松弛现象对预紧力的衰减程度,明显提高螺栓预紧力。     

工程机械中连接螺栓断裂失效及其改进措施

利用Abaqus有限元软件建立三维实体非线性有限元模型,该模型模拟了工程机械中螺栓与连接件之间的接触,同时考虑了虚拟预紧单元模拟螺栓。应用接触有限元分析方法,详细计算出工程机械中螺栓在不同预紧力矩和加载方式的作用下,其受力分布规律与安全系数。通过有限元计算结果,提出适用于工程机械的加载螺栓预紧力矩方法,并优化了转台的相关结构,进一步改善联接螺栓受力及分布情况,得出最优化的许用预紧力矩,提高了螺栓的安全使用系数。应用预紧力矩一安全系数,不仅对连接件结构设计有理论意义,而且对实际生产有指导意义。     

力矩角度法紧固技术的参数设计及应用

工程机械装配中应用力矩法紧固螺栓时,因螺纹副摩擦因数不稳定,螺栓得到的预紧力离散度较大。力矩角度法通过螺栓转过一定角度直接控制螺栓伸长量,降低摩擦因数的影响,在螺栓的弹性区域内,得到稳定的预紧力。介绍力矩角度法参数设计方法,首先通过螺栓装配力矩角度曲线确定初始力矩;然后通过螺纹紧固件试验分析系统测量螺栓预紧力、超声波法测量螺栓伸长量,拟合预紧力-伸长量方程,并将螺栓设计预紧力代入预紧力-伸长量方程,计算螺栓伸长量与最终角度;最后根据力矩系数的波动范围计算监控力矩,从而完成力矩角度法的初始力矩、最终角度、监控力矩等3个关键参数的设计。     

基于位移反分析理论的扣件式钢管支架节点刚度整架试验研究

扣件式钢管支架节点扣件螺栓连接是一种典型的半刚性连接,扣件螺栓连接节点刚度大小与扣件螺栓拧紧力矩的大小有直接关系。基于目标参数位移测量反分析理论,区别于常规的单个扣件节点抗弯刚度试验,设计了新型整架抗侧移试验。试验得出支架结构节点侧移与架体顶部水平力大小之间的关系。建立试验架体有限元分析模型,结合试验测量数据,对支架结构节点刚度进行反分析计算,得出了考虑整架搭设构造因素的节点转动刚度系数,可为整架极限承载力计算分析提供可靠的关键力学性能参数。     

塔式起重机塔身连接中螺栓安装的注意事项

在进行建筑用塔式起重机的标准节连接过程中,连接螺栓的选用和安装存在以下问题:紧固螺栓时没有按规定的拧紧力矩紧固、同一截面上的塔身连接螺栓拧紧力矩不统一、高强度螺栓重复使用或采用性能等级低的螺栓代替,以及螺栓紧固时紧固力矩大小无法控制等,严重时连接螺栓发生断裂,造成倒塔事故的发生.提出安装塔身连接螺栓的注意事项,并介绍螺栓预紧力的控制方法和参考值.     

扣件式钢管模板支架节点半刚性连接机制仿真分析

根据前期对扣件式钢管模板支架节点半刚性连接机制的试验经验,建立了扣件节点的三维精细化有限元分析模型。该模型在考虑材料非线性的基础上,引入接触单元模拟加载过程中扣件与钢管间的摩擦滑移及螺栓、锚钉与扣件间的承压面变化。在仿真分析中,针对不同的螺栓预紧扭矩,对扣件节点的半刚性特性进行了系统性研究,并与试验结果进行了对比分析。     

钢管支架用直角扣件抗滑移试验研究

扣件式钢管脚手架用于承重支架时,立杆、水平杆、斜杆相互间用扣件连接.通过对直角扣件施加不同的扭紧力矩,对新旧扣件进行试验研究,得出扣件螺栓扭紧力矩与抗滑移的关系,并提出抗滑移系数的概念.指出扣件式钢管支架安装时扣件扭紧力矩必须≥40N·m;对于新扣件,扭紧力矩增大,抗滑移有一定提高,但对于旧扣件,容易造成滑丝,不安全.目前市场上T形螺纹质量较差,建议施工前对旧扣件螺栓进行检查.     

半刚性梁柱连接框架中柱节点有限元分析

针对4个不同厚度T型钢连接的空间中柱节点进行有限元模拟,分析节点的应力分布、螺栓预紧力变化等受力特性,并将已有试验结果与有限元结果进行对比分析。结果表明:节点的较大应力位置主要分布在T型钢翼缘与腹板交界处以及节点域;强轴螺栓预紧力较弱轴方向损失严重;T型钢连接件厚度增加,节点的承载能力、延性也相应增加,但对节点的耗能性能影响不大;试验结果与有限元结果吻合较好。     

扣件式钢管支模架稳定承载能力研究

在直角扣件抗扭刚度试验基础上,考虑扣件连接的半刚性,建立了扣件式钢管支模架稳定承载能力分析的三维有限元模型。采用线性屈曲和非线性屈曲分析方法计算支模架的稳定承载力,结果表明线性屈曲所得的稳定承载力要大于非线性稳定计算结果,尤其是在有初始缺陷时由线性屈曲所得的稳定承载力是不尽合理的。然后采用非线性屈曲方法,计算了不同搭设变量下的稳定承载力,并表示为工程上常用的计算长度系数。对稳定承载力的影响因素进行了分析,指出支模架的初始缺陷、扣件半刚性对支模架稳定承载力的影响比较显著,扣件螺栓拧紧力矩定为40N.m是经济合理的。本文的研究成果可作为扣件式钢管支模架稳定性设计的依据。     

扣件式钢管脚手架安全控制技术

通过分析套筒掉落问题,提出了一种钢管扣件式支架专用锁紧套筒,以防止紧固螺栓时因六角套筒掉落而造成的安全事故的发生,并针对扣件拧紧扭矩问题,提出了一种设定扭矩值的隧道专用扳手,指出该扳手可根据需要设定扭力值,从而达到控制扣件拧紧力矩的目的。     

螺栓预紧力对门式刚架端板连接节点刚度影响的研究

对现存门式刚架中出现的螺栓预紧力施加不足的梁柱端板连接节点进行了节点性能的研究。通过节点单向加载试验验证数值模拟方法的有效性,再对各研究节点分别在施加及未施加螺栓预紧力下的节点进行有限元模拟分析。结果表明螺栓未施加预紧力时节点极限承载弯矩变化不大但初始转动刚度有一定程度的削弱。     

高大模板扣件式钢管支撑体系试验与数值模拟分析

基于扣件式钢管支撑架在施工现场的广泛应用和较高的事故发生率,本文就高大模板扣件式钢管支撑体系的安全性能进行分析。通过一高度9.3m、平面尺寸10m×10m的高大模板扣件式钢管支撑体系的足尺试验,结合有限元模拟计算结果,对该支撑体系加载过程的受力情况进行对比分析;同时利用有限元模型对施工现场常见安全隐患如螺栓拧紧力矩不足、扫地杆过早拆除等对支撑体系安全性的影响大小进行计算。结论可为高大模板扣件式支撑体系的施工设计和现场安全管理提供参考依据。     

盾构隧道弯螺栓接头力学特性受预紧力影响的数值研究

利用ABAQUS有限元分析软件,通过数值模拟对盾构隧道弯螺栓接头在预紧力作用下的力学特性进行研究,为螺栓接头的设计和施工提供理论依据。采用符合混凝土受力特性的DP本构模型和符合钢材受力特性的塑性本构模型,研究预紧力对于弯螺栓接头力学特性的影响;施加不同的荷载,分析不同工况下预紧力作用效果的差异,揭示预紧力作用的机理。结果表明:预紧力改善了弯螺栓接头的力学特性,增强了螺栓约束管片的能力,减小了结构的整体变形。