钢结构连接摩擦面误涂漆处理措施试验研究

对涂有酚醛防锈漆的摩擦型高强螺栓连接摩擦面分别采用香蕉水清洗、喷砂、百叶轮砂纸打磨、砂轮打磨等方法做表面处理,并进行抗滑系数试验测试。结果表明误涂防锈漆会严重降低连接面的抗滑移系数,无论经过何种方法进行摩擦面处理,抗滑移系数都不能达到未涂漆的情况。用香蕉水洗、喷砂和砂轮细磨处理摩擦面具有相对理想的效果,测得处理后的连接的抗滑移系数可达到0.30以上,其中砂轮细磨连接面的抗滑移系数可达0.377。利用测得摩擦系数进行设计校核,如能满足设计要求,可采取相应处理措施对误涂油漆摩擦面进行处理。     

《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205)强制性条文应用指南(2)

6　第 6 .3.1钢结构制作和安装单位应按本规范附录Ｂ的规定分别进行高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数试验和复验 ,现场处理的构件摩擦面应单独进行摩擦面抗滑移系数试验 ,其结果应符合设计要求6 .1　释　义抗滑移系数是高强度螺栓连接的主要设计参数之一 ,直接影响连接的承载力 ,因此连接摩擦面无论由制造厂处理还是由现场处理 ,均应进行抗滑移系数测试 ,测得的抗滑移系数值应符合设计要求。条文中“本规范附录Ｂ”是指现行《钢结构工程施工质量验收规范》(ＧＢ5 0 2 0 5 )中附录Ｂ -Ｂ .0 .5高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数检验的内容。…     

高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数试验的影响因素

文中介绍了抗滑移系数试验的质量验收功能，梳理了试验要求，给出了高强度螺栓抗滑移试件的制作方法，从摩擦面处理、试件处理、预拉力调节三个方面，分析了其对抗滑移系数的干扰作用，从中发现材料表面粗糙度、材料接触面积、材料塑性三个因素，与抗滑移系数之间的影响，以规范试验操作，助力建筑验收工作有序进行。     

超500 MPa级高强钢抛丸及抛丸后生赤锈表面抗滑移系数试验研究

为研究高强钢构件摩擦型螺栓连接抛丸和抛丸后生赤锈两种表面的抗滑移性能,以Q550、Q690、Q890三种等级国产高强钢制作30个试件并进行抗滑移系数测量试验。为了与普通强度钢材进行对比,还增加了Q345钢抛丸表面试件组作为对照。试验结果表明:对于抛丸表面,Q550钢抗滑移系数与规范GB 50017—2003《钢结构设计规范》Q345钢系数取值一致,可取0.50;而Q690和Q890钢的抗滑移系数相对减小,可取0.45。对于抛丸后生赤锈表面,建议设计中不宜考虑生赤锈导致的抗滑移系数增长。另外,为了分析摩擦面抗滑移性能的影响因素,试验测定了各等级钢材的硬度、在相同抛丸条件下的表面粗糙度以及塑性变形能力。分析结果表明,钢材等级越高,表面硬度越高,相同条件抛丸后表面粗糙度越小;抗滑移系数并非表面粗糙度的单一函数,钢材塑性变形能力也显著影响抗滑移系数。     

高强钢与普通钢混合连接抛丸表面抗滑移系数试验研究

高强度结构钢延性较普通钢差,不宜应用于抗震设计中会出现塑性铰的高延性需求构件。在抗震设防区建筑结构中,高强钢构件宜与普通钢混合使用以满足结构抗震要求。因此,需对高强钢与普通钢混合连接的摩擦面抗滑移性能进行研究。文中以国产Q550、Q690、Q890三种等级高强钢搭配Q235与Q345普通钢制作了30个试件进行混合连接抛丸表面的抗滑移系数测量试验,并将试验结果与同等级高强钢连接抛丸表面抗滑移系数试验结果进行对比。结果表明,混合连接抛丸表面抗滑移系数大于同等级高强钢连接表面抗滑移系数。设计中,建议其取值与同等级高强钢连接表面抗滑移系数保持一致：Q550钢的混合连接抗滑移系数取0.50,Q690与Q890钢混合连接系数可取0.45。为分析抗滑移系数的影响因素,文中测量了同批次试件的钢材硬度、粗糙度、变形能力。分析结果表明,抗滑移系数受到接触表面的粗糙度及摩擦面相对变形能力的影响,而摩擦面相对变形能力受到材料本身塑性及不同材料塑性变形能力匹配度的共同影响;随着钢材等级的增加,抛丸表面粗糙度及钢材变形能力的下降,导致更高等级高强钢混合连接抗滑移系数的降低。     

高强度结构钢高强度螺栓摩擦型连接节点试验研究

针对钢板材质为Q460,Q550,Q690的高强度结构钢和Q345钢、摩擦面经过抛丸除锈和喷硬质石英砂处理的试件进行了高强度螺栓摩擦型连接试验。通过试验了解钢材强度、摩擦面处理方法以及螺栓排布方式对抗滑移系数的影响。试验结果表明,三种高强度钢材的抗滑移系数比较接近,与Q345钢的抗滑移系数相比有所降低。结合试验分析,为高强度结构钢高强度螺栓摩擦型连接节点的设计提供参考。     

胶栓复合钢接头力学性能研究

通过胶栓组合钢结构连接接头静力性能试验和疲劳性能试验,研究了其抗滑移性能,测试了抗滑移系数,检验了胶栓组合接头的静力性能和疲劳性能,并与摩擦型高强螺栓试件试验结果进行了对比分析。结果表明：①胶栓接头的静载承载能力和抗滑移能力与摩擦型接头相比,提高约80%以上;②较厚的胶层厚度能提高胶栓组合试件的抗滑移性能;③在经历200万次循环疲劳载荷的加载作用后,试件的抗滑移系数基本没有变化;④微观分析发现胶栓接头的破坏主要有胶体破坏和黏接界面破坏两种形式。相比于摩擦型接头,胶栓接头明显降低了对摩擦面/黏接面的平整度要求,提高了现场工作质量、效率和连接抗剪强度,具有较大的工程价值。     

基于摩擦学原理浅析螺栓孔径和孔型对抗滑移系数的影响

针对现场安装高强度螺栓摩擦型连接节点时常常随意扩孔的现象,用摩擦学原理分析其危害,并根据摩擦学公式,分析试验数据,得出摩擦面真实接触面积,总结出抗滑移系数与摩擦面真实接触面积的关系,指出摩擦面真实接触面积的减小是抗滑移系数减小的主要原因之一,最后根据近阶段摩擦学研究现状,指出抗滑移系数精确测量的复杂性,提出待解决的一些问题。     

摩擦摆支座的摩擦系数影响因素分析

摩擦摆式隔震支座(Friction Pendulum Bearing,简称FPB支座)利用其特有的圆弧面延长结构的振动周期,通过不锈钢板和聚四氟烯板之间摩擦耗散能量,因此摩擦系数对FPB支座性能的正常发挥有重要影响,而支座压应力、摩擦滑移速度、环境温度及摩擦面润滑剂的使用等都对聚四氟乙烯板-不锈钢接触面的摩擦系数有明显影响。本文对FPB支座摩擦副进行试验,主要考虑多组摩擦副的摩擦系数在不同压应力、不同滑移速度下,摩擦系数的变化规律,进一步通过理论分析推出支座摩擦系数的变化对摩擦摆支座隔震性能的影响。     

反复弯剪对高强度螺栓端板连接节点抗滑移性能影响——轻型薄壁钢构件高强度螺栓端板式连接系列研究之三

报告了反复弯剪荷载下高强度螺栓摩擦面采用醇酸铁红处理的端板式连接节点的试验结果 ,并与单向静力弯剪荷载下的连接性能进行比较分析。结果表明 ,对低抗滑移系数的高强度螺栓端板式连接 ,反复加载后的承载性能与单调加载时基本相同     

Slip factor in slip resistant joints with high strength steel

The resistance of a slip resistant steel joint depends essentially on the preload applied in the bolts and the slip factor developed between the joined plates. The slip factor depends on the surface roughness, a parameter associated to the superficial treatment. Although some indications are already provided in the codes for the design of joints, such as the Eurocode 3, some doubts remain among researchers, designers and steelwork companies. Some surface treatments are not yet well characterized and in general the values for slip factor provided in the codes were calibrated for current mild steel only. The evaluation of the influence of the surface treatment on current mild steel, on weather resistant steel and in particular on S 690 high strength steel is presented in this paper. The slip factor was obtained through experimental tests according to EN 1090 — Part 2, carried out in the University of Coimbra — Portugal. The results obtained and discussed in the scope of this paper were also compared with values reported in the literature.     

国产12.9级高强度螺栓力学性能试验研究

对国产12.9级高强度螺栓的工程力学性能进行全面测定,为其在建筑结构中的设计和应用以及相关标准的制定和修改提供试验依据。分别通过紧固试验、抗拉试验和剪切试验对不同品牌（A、B、C）和规格(M16、M20和M24)的各72套12.9级高强度螺栓连接副的扭矩系数、抗拉强度和剪切强度进行测定;通过抗滑移试验对72个由B品牌M20螺栓连接的、各采用3种方式处理（喷砂、抛丸和钢丝除锈）的Q235B、Q355B、Q420B连接板表面的连接接头的抗滑移系数进行测定;对5个A品牌M20螺栓制成的材性试样进行拉伸试验获得应力-应变曲线。对试验数据进行正态分布检验并根据统计结果给出12.9级高强度螺栓的扭矩系数、抗拉强度和剪切强度的设计参考值,将抗滑移系数和相关规范中给出的相应值(规范值)进行比较并分析测值较低的原因,建立螺栓材料的非线性和多折线应力-应变本构模型并验证模型精度。研究结果表明：国产12.9级高强度螺栓的扭矩系数和抗拉强度均符合性能标准,剪切强度和抗拉强度设计建议值的比值（0.49）高于二者规范值的比值（0.3）;抗滑移系数低于规范值的结果有待进一步研究,原因是接触面的粗糙度不足;非线性模型和多折线模型均能较好地拟合12.9级高强度螺栓材料的单向拉伸应力-应变曲线。     

镀锌处理对高强螺栓扭矩系数和抗滑移系数的影响

高强螺栓设计中,扭矩系数和抗滑移系数是2个重要的参数,相关规范中对其取值及使用都有明确规定。输变电工程中的钢结构,因其所处环境的要求,都会采用各种防腐处理方式对结构进行保护。高强螺栓经防腐处理后,其扭矩系数会发生改变;钢板经防腐处理后,其抗滑移系数也会发生改变。为考察扭矩系数和抗滑移系数的改变,对不同厂家、不同规格、不同防腐处理的高强螺栓及钢板分别进行扭矩系数和抗滑移系数的测试工作。结果表明:高强螺栓经镀锌处理后,扭矩系数平均值和标准差均有一定程度的增加;抗滑移系数的大小则与钢板的防腐处理方式关系密切,富锌涂料处理钢板的抗滑移系数比热浸镀锌处理钢板的抗滑移系数大。     

覆土不锈钢波纹板涵管的土—结构相互作用研究

覆土不锈钢波纹板涵(管)结构属于柔性结构,回填土与不锈钢波纹板结构之间具有很好的协同工作性。本文通过将土-结构相互作用分解为法向和切向行为,建立了覆土不锈钢波纹板涵的有限元模型,并考虑了不同摩擦系数的影响。研究结果表明,回填土与不锈钢波纹板之间的摩擦系数对不锈钢波纹板受到的法向和切向土压力均有影响;随着回填土厚度的增加,不锈钢波纹板涵受到的法向土压力将会逐渐趋于均匀分布。     

高性能耐火钢高强度螺栓接头高温受剪性能试验研究

为促进高性能耐火钢材设计理论发展与工程应用,对采用不同型号高强度螺栓的10个高强度螺栓连接接头进行了不同温度条件下的受剪试验,其中包含4个采用普通高强度螺栓的连接接头以及6个采用BFRW10耐火高强度螺栓的连接接头,连接板均采用WGJ高性能耐火钢。试验研究了常温下螺栓接头的摩擦面抗滑移系数、不同温度下螺栓接头的荷载 位移关系、荷载折减系数及其破坏形式。研究结果表明：随着温度的升高,螺栓接头的破坏形式由孔壁承压破坏转向螺杆剪切破坏;在不同温度条件下,采用耐火高强度螺栓可显著提高螺栓连接接头的高温极限荷载。根据极限荷载试验结果,与欧洲规范EC3中螺栓接头高温设计方法及采用折减材料强度计算方法的计算结果进行了对比,表明现有规范方法应用于此类耐火高强度螺栓接头的设计偏于保守,同时给出了建立该类螺栓接头整体高温折减系数的设计建议。     

不锈钢网架极限承载力的追踪分析

不锈钢材料可用于各类装饰网架和承重网架结构中，并在实际中得以推广应用。由于不锈钢材料没有明显的屈服点，而是由比例变形阶段直接进入强化阶段，本文据此建立了不锈钢压杆的单杆受力模型，利用荷载增量法对网架的极限承载力进行了追踪分析，得到了不锈钢网架的荷载位移曲线，结果表明不锈钢网架用于中小跨度的承重结构是可行的。     

Evaluating relaxation of high-strength bolts by parameters on slip faying surfaces of bolted connections

The clamping force of a high-strength bolt reduces within a certain time period after the initial clamping force. When special treatments are used on a faying surface, the clamping force is relaxed severely. Tests were conducted for slip critical joints subjected to various faying surface parameters. Relaxation occurred for slip resistant joints with an uncoated surface that had been shot-blasted, cleaned, milled or rusted. It was observed that the initial clamping force dropped from 6.2% to 8.0% after 744 hours. For joints with a 5 mil thick zinc coating, the clamping force of the bolts decreased by 8.37%, and in the case of 4.9 mil thick red lead painted treatment, the relaxation ratio was 24.6%. The standard deviation of the slip coefficients between the time immediately after tightening and 1,000 hours after tightening was 0.223. It is particularly noteworthy that, for red lead painted treatment, the slip coefficient dropped from 2.5 times to 2.8 times when compared with the slip coefficient before relaxation. Joints with inorganic zinc should not have thickness exceeding 5 mils, and joints with a red lead painted surface should not be allowed regardless of the thickness of coating.     

冷成型不锈钢管轴心受压柱试验研究

为研究冷成型不锈钢管轴心受压柱的稳定性能,进行了国产304牌号冷成型不锈钢方管、矩形管和圆管截面,共43根轴心受压柱试验。通过对不锈钢材料、轴压短柱试件和轴压长柱试件的试验研究,得到了试件的材料力学性能和极限荷载。分析了试件的长细比、宽厚比（径厚比）对其破坏模式及变形性能的影响。结果表明：试件的宽厚比（径厚比）对其破坏模式及变形性能有较大的影响。采用GB 50018-2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》、欧洲不锈钢结构设计规范、美国冷成型不锈钢结构设计规范中的计算方法以及Rasmussen提出的设计方法对试验试件进行了计算,并与试验数据对比结果表明,对于圆管试件,采用三本规范计算得到的承载力均高于试验值,偏于不安全,采用Rasmussen 提出方法的计算结果与试验值较为接近;对于方矩管试件,各种方法计算结果相近,除短柱试件试验结果高于计算结果外,其余试件试验值均与计算结果吻合较好;GB 50018-2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》中的计算方法不能直接用于计算不锈钢管轴心受压柱承载力。     

带悬臂梁段拼接的梁柱连接节点试验分析

通过对两个带悬臂梁段拼接的梁柱连接试件的设计和循环加载试验结果的对比分析 ,指出可以利用接触面的滑移和螺栓与孔壁的挤压来消耗能量 ,减少地震作用向梁柱焊缝的输入 ,提高连接的抗震性能。最后 ,根据分析结果提出了设计建议。