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。     

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。     

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。     

扭剪作用下螺栓群最不利螺栓位置的速判法

分析了纯扭、扭矩与竖向剪力、扭矩与水平剪力作用下螺栓群的最不利螺栓位置,指出了扭剪作用下螺栓群的8种工况,并分别分析了8种工况下螺栓群的最不利螺栓位置;基于螺栓的竖向剪力与水平剪力绕螺栓群形心的方向与扭矩方向一致,提出了扭剪作用下螺栓群最不利螺栓位置的速判法。采用速判法判定了梁腹板拼接连接两侧螺栓群的最不利螺栓的位置,指出了该类连接最不利螺栓位置的特点。通过数值算例验证了速判法的正确性。研究表明,扭剪作用下螺栓群最不利螺栓位置的速判法简单且易于操作,最多可节约判定时间75%。     

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。     

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。     

预紧力衰减对摩擦型高强螺栓群承载力的影响

摩擦型高强螺栓预紧力衰减的现象普遍存在于大型钢结构工程中,而预紧力的衰减造成摩擦型高强度螺栓群的抗剪承载能力降低。螺栓群的抗剪承载能力取决于滑移荷载和滑移量。文章以三行三列螺栓群为例,对不同位置的螺栓的预紧力衰减情况进行模拟,研究各螺栓预紧力衰减对螺栓群抗剪承载能力的影响。在不同的螺栓预紧力状态下,对摩擦型高强螺栓群的受力情况、滑移荷载和滑移量进行有限元数值计算,采用放大系数表征不同位置的螺栓预紧力衰减对螺栓群受力影响的显著性。研究结果表明:螺栓预紧力的衰减会增大相邻螺栓的受力;近荷载端的螺栓排中的首尾两个螺栓的放大系数最大;当单个螺栓预紧力衰减100%时,终滑移荷载降低为标准状态的88.9%;当2号螺栓预紧力衰减100%时,终滑移量最大值增加到标准状态的1.5倍。     

钢板加固螺栓球节点力学性能试验研究

针对螺栓球节点高强螺栓漏拧、少拧的情况,实际工程中常采用焊接钢板加固螺栓球节点来保障螺栓球节点承载力。为探究钢板加固螺栓球节点的破坏形式及极限承载力规律,对三组高强螺栓拧入深度0.5d(d为螺栓直径)螺栓球节点采用钢板加固并进行受拉承载力试验。试验结果表明,钢板加固螺栓球节点虽能提高节点的承载力,但试件高强螺栓和钢板变形很难协调,共同受力不理想,易发生局部破坏。故对原有加固方法进行改进,并进行加固后螺栓球节点拉伸破坏试验。结果表明,改进后的钢板加固螺栓球节点力学性能得到很好的提升,可为螺栓节点加固提供保障。     

钢-混凝土组合梁中高强螺栓连接件的抗剪性能试验研究

为研究高强螺栓连接件在钢-预制混凝土组合梁中的抗剪性能,对11个高强螺栓连接钢-混凝土组合试件进行了推出试验,分析了预紧力、螺栓直径、预留孔洞大小和混凝土强度等参数对高强螺栓连接件的破坏形态、荷载-滑移特性和受剪承载能力的影响。试验结果表明:高强螺栓连接件的破坏形态为螺栓周围混凝土受压破坏和螺栓栓杆在钢梁和混凝土界面间的弯剪破坏。高强螺栓在加载过程中,同时受到剪力、弯矩和拉力的共同作用,螺栓栓杆受力较为复杂。高强螺栓连接件受剪承载力主要受螺栓直径、混凝土强度的影响,适当增大螺栓的直径、提高混凝土强度,可提高螺栓连接件的受剪承载力。高强螺栓预紧力越大,初始滑移荷载越大,但对试件的受剪承载力影响较小。     

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。     

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.     

工程机械维修小技巧

在工程机械装配、使用或维修中,由于施力扭矩过大,剪切破坏和锈蚀等原因发生螺栓折断的情况。常用的拆取方法是：用錾子从螺栓折断处沿着螺栓旋入的相反方向剃出,或者借助断头螺栓取出器用扳手取出断螺栓。这种方法虽然能取出断螺栓,但由于螺栓的断面不平,取出时用的扭力不均匀,往往会损坏到螺栓孔的螺纹。下面介绍几种在装配维修中拆取断头螺栓的方法。     

履带式液压挖掘机驱动轮连接螺栓断裂分析

介绍履带式液压挖掘机驱动轮连接螺栓断裂的原因,其中包括螺栓强度过高、螺栓强度不足、螺栓安装面倾斜、螺栓安装面刚性不足等,对螺栓拧紧力矩进行理论计算和分析,给出拧紧力矩的具体数值,经市场验证表明,分析正确,效果良好.     

火电厂汽轮机基础预埋螺栓定位技术

固定基座的预埋螺栓比较多,本文通过采用制作螺栓固定架的方法固定螺栓,确保螺栓定位准确,固定可靠.     

装配式方钢管柱座节点竖向受力性能影响因素分析

基于装配式建筑采用的方钢管钢柱与板块连接节点即柱座节点的重要性,利用有限元分析软件ABAQUS建立该节点的数值模型,分析法兰板厚度、螺栓孔直径大小、高强螺栓预紧力和高强螺栓型号4个影响因素对柱座节点竖向荷载-位移曲线、钢柱法兰板螺栓孔壁应力、钢梁法兰板螺栓孔壁应力和高强螺栓滑移量的影响。由分析可知:法兰板厚度对柱座节点的竖向受力性能影响较大;螺栓孔直径大小对柱座节点的极限位移、延性系数和钢柱法兰板螺栓孔壁应力影响较大;高强螺栓预紧力对钢柱法兰板螺栓孔壁应力和高强螺栓滑移量影响较大;高强螺栓型号对柱座节点的屈服位移、屈服承载力、极限位移、延性系数、钢柱法兰板螺栓孔壁应力和高强螺栓滑移量均有较大的影响。     

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。     

基于正交设计试验方法的螺栓拧紧伸长量影响因素研究

基于正交设计试验方法对螺栓拧紧伸长量影响因素进行试验研究。重点研究螺栓拧紧力矩、螺栓摩擦系数、垫片类型等3个主要因素对螺栓伸长量的影响。试验结果表明,3个螺栓拧紧伸长量影响因素中,螺栓拧紧力矩影响最为显著,其次是螺栓摩擦系数,垫片类型影响最小为无影响因素。     

高强度大螺栓预紧力检测试验及转矩设计

工程机械行业标准只提供M39以下螺栓的装配转矩,为补充M42及以上高强度螺栓的装配转矩的确定方法,设计台架试验,通过测量M24螺栓在连续装配转矩下的应变,计算螺栓转矩系数K,基于K值与螺栓大小无关,设计M42及以上螺栓装配转矩,从而提供一种简单的高强度大螺栓转矩设计方法,并设计在二硫化钼润滑条件下M42~M64共5种规格大螺栓的装配转矩。     

高强螺栓轴心抗剪连接性能分析

采用三维实体单元和接触单元,对承受轴心剪力的高强螺栓连接的性能进行研究,得出各螺栓外加拉力-螺栓剪力曲线和滑移曲线等。研究表明:各螺栓的剪力分布是中心小两头大,但并非按螺栓群中心完全对称分布;摩擦型螺栓群,剪力分布不均匀程度较大,但是在滑移发生时各螺栓分担剪力基本相等;滑移发生后螺栓群剪力分布又向不均匀发展,但是不均匀程度下降;螺栓内预拉力在外加拉力作用下会因板件泊松比效应和栓杆承压后的挤长效应发生松弛而减小。研究了螺栓间距、螺栓个数、预拉力大小、栓杆长度和板宽度对螺栓剪力的影响。     

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。