高强螺栓外伸端板撬力作用的有限元分析与设计方法

针对外伸端板与T型连接设计中考虑撬力影响的问题,利用ANSYS进行了三维非线性有限元分析,考虑了材料非线性、几何非线性、高强螺栓的预拉力、端板间接触压力的影响。证明了撬力的存在以及螺栓拉力的分布是以受压翼缘位置为转动中心的梯形分布,提出了外伸端板连接中螺栓拉力的计算模型。研究了高强螺栓受拉连接采用外伸端板或T型接头的破坏机理以及撬力作用计算理论。介绍了国内外关于外伸端板与T型连接设计中考虑撬力作用的端板厚度设计方法,为工程设计提供了参考依据。     

半刚性螺栓端板连接撬力作用分析及计算

撬力的存在减少了梁柱连接节点的强度,利用Ansys软件对撬柱半刚性连接的常见形式——高强度螺栓端板连接进行分析,提出了撬力分布的模型和计算撬力作用的实用方法。     

外伸式端板螺栓连接中的撬力分析

采用考虑接触问题的有限单元法对外伸式端板螺栓连接中普遍存在的撬力问题作分析,重点探讨端板接触面中挤压力的大小、分布规律以及影响撬力的主要因素。结合工程应用提出了减小撬力作用和考虑撬力影响的设计建议和方法。     

高强螺栓外伸端板连接受力性能分析

分析高强螺栓外伸端板连接中,端板厚度、螺栓直径、节点域加劲肋、端板加劲肋等对高强螺栓拉力分布和承载力的影响.分析结果表明:1)随着外伸端板厚度增加,高强螺栓受到的拉力减小,当端板厚度较薄时,由于板件变形产生的附加撬力使高强螺栓受到的拉力增大,进一步证明了高强螺栓受拉连接中撬力的存在以及对其产生的不利影响;2)外伸端板受...     

高强螺栓连接考虑杠杆力作用的设计方法

分析和研究了钢结构高强螺栓受拉连接采用外伸端板或T型接头的破坏机理、杠杆力产生的原因以及杠杆力的计算理论。介绍了我国《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ82征求意见稿中关于接头设计考虑杠杆力影响的设计方法。通过算例分析和比较了国内外几种高强螺栓节点连接考虑杠杆力作用的计算方法,为工程设计提供参考依据。     

外伸端板连接节点撬力分布研究

撬力是外伸端板连接节点存在的不可忽略的影响因素,其大小和分布与连接节点外伸端板和螺栓的刚度、螺栓布置等因素有关,很难准确地量测。通过变化端距、栓距和端板厚度等建立了一系列有限元模型,对外伸端板连接节点撬力分布进行了分析研究。根据计算结果拟合了撬力分布模型,并提出撬力合力作用位置计算公式。分析了端板构造变化对撬力的影响,给出了端板构造设计建议。结果表明,撬力是分布在端板外伸部分的不均匀的面荷载,提出的撬力分布模型与有限元结果吻合良好。给出的撬力合力作用位置计算公式可反映不同构造形式对撬力作用位置的影响,使得设计更加精确。给出的端板构造设计建议可有效地减小撬力影响。研究结果可为工程设计提供参考。     

抗拉弯剪螺栓连接节点的节点端板厚度计算及思考

通过实例进行计算，说明撬力在抗拉弯剪螺栓节点设计中对端板厚度取值的影响和意义。     

外伸端板高强螺栓受拉连接的计算分析

针对国内外关于外伸端板高强螺栓受拉连接的受力分析方法,研究端板刚性、弹塑性、塑性和T形件4种力学计算模型。端板刚性分析中将端板按无弯曲变形的刚性体考虑;弹塑性分析中假定受拉翼缘两侧的两排螺栓承担相同拉力,并考虑端板的部分塑性变形;塑性分析中每个螺栓的受力依赖于其本身的承载力,各排螺栓随拉力的增大依次达到屈服;T形件模型考虑端板的弹塑性变形,将受拉翼缘和螺栓简化为T形连接件。通过例题研究4种计算模型下高强螺栓受拉连接的计算方法,可为工程设计提供参考。     

高强螺栓端板连接节点的弯矩-转角关系研究

介绍了三种半刚性连接弯矩-转角关系曲线数学表达式，阐明了实用的三折线表达式用以描述高强螺栓端板连接的弯矩-转角关系，通过对比分析证明了该三折线表达式做出的曲线可以比较准确地预测高强螺栓端板连接节点的弯矩-转角变化趋势，为相关节点设计提供了有益参考。     

外伸端板高强度螺栓抗拉连接设计方法研究

通过建立系列有限元分析模型研究了外伸端板高强度螺栓抗拉连接的力学性能,分析中考虑了不同端板厚度和螺栓直径变化对连接节点受力性能的影响。研究结果表明,高强度螺栓总拉力应由外加荷载引起的螺栓拉力和端板弯曲变形产生的撬力组成。通过分析拟合得到由外加荷载产生的螺栓拉力和螺栓撬力的分布模型和计算公式,并分别给出摩擦型和承压型两种类型的高强度螺栓考虑撬力影响抗拉连接承载力计算公式。     

考虑撬力的高强螺栓T形受拉连接设计现状

通过分析T形高强螺栓受拉连接的破坏机理,讨论了撬力作用产生的原因及影响因素;着重提出了高强螺栓外伸端板连接存在的3种可能的承载能力极限状态;当端板的刚度较小时,其弯曲变形将造成明显的撬力,从而增大了螺栓受力,使整个连接破坏。通过比较国内外钢结构设计中对T形及外伸端板连接的相关设计方法,指出现行的《钢结构设计规范》(GB50017-2003)以及《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102∶2002)中关于端板厚度计算公式中均没有考虑实际撬力的大小,过于保守。     

门式刚架端板螺栓连接的强度和刚度

论述门式刚架梁和柱的端板螺栓连接的设计问题，包括连接应满足的要求、构造形式、螺栓计算、端板厚度和节点刚度。还结合实验资料论证，按文内推荐的方法进行设计，在取得必要的强度的同时连接刚度也符合要求。     

不同排列伸展螺栓端板半刚性节点的三维非线性分析

对钢结构中不同排列的伸展螺栓端板这种半刚性连接节点采用非线性有限元分析 ,对连接中的主要构件 :端板、高强螺栓、梁翼缘、柱翼缘以及连接接触进行三维非线性有限元精细模拟 ,针对不同的尺寸和截面进行比较分析 ,探讨了螺栓端板半刚性连接的受力性能     

螺栓端板连接节点的三维非线性有限元分析

通过对不同厚度的螺栓端板连接节点的三维非线性有限元分析 ,全面研究和探讨了端板对于节点初始连接刚度 ,梁的延性破坏以及本身接触状态的影响 ,从而为这种节点的正确设计提供参考。     

外伸端板节点在火灾下的转角-温度关系

通过对外伸端板常温下初始刚度和极限承载力的分析,引入了钢材高温下的材料特性,得出了节点在高温下的初始刚度和极限承载力。假定节点弯矩恒定,按照常温下节点弯矩-转角关系得到了节点的转角-温度公式,并与试验结果进行了比较,吻合较好。     

考虑撬力作用影响的法兰连接节点抗弯承载性能参数分析

法兰连接节点在弯矩作用下将产生撬力作用。为得到撬力作用的关键影响参数,针对法兰连接节点的4种基本形式,利用有限元分析软件ANSYS,对法兰连接节点抗弯承载性能进行分析,着重考虑影响节点受拉区域撬力作用的各种因素。分析发现,法兰盘厚度、法兰盘内外径之比、管径与螺栓内边距之比等参数的变化对撬力作用影响较大,为撬力作用的控制...     

钢结构半刚性梁柱节点连接的杠杆力分析与计算

采用三维非线性有限元分析方法 ,讨论了钢结构半刚性梁柱节点连接的杠杆力分布及杠杆效应对节点连接受力性能的影响。按塑性设计理论给出了节点连接杠杆力的最大值 ,提出了保证节点工作性能安全、可靠的计算方法 ,以利于工程设计     

高强度紧固件中的强度与疲劳问题

在日常使用中，高强度紧固件─—高强度螺栓表现出人们所忽略的疲劳问题．以往人们对这种疲劳现象很少了解，也没有对此产生走够的重视，因而其危害性特别大．通过对实物进行试验，初步揭示高强度紧固件中的一些疲劳问题，以提醒人们在选择紧固件时，不要盲目挑选那些强度特别高的，应该合理选择，以防止结构件固疲劳性能差而在使用时产生疲劳破坏，造成人员和财产不必要的损失。