双剪高强螺栓连接研究

对用3个或4个螺栓连接的受拉节点进行26组承载力试验,节点板所用钢材等级为S690。对试验进行数值模拟,研究螺栓间的剪力分布。对文献中由高强型钢制作的类似节点进行试验,并进行数值模拟。数值结果与试验数据非常吻合,以此对规范EN1993-1-8中的承载力公式进行评价。     

Q690和Q275角钢螺栓连接块剪破坏承载性能研究

为分析Q690和Q275双排螺栓连接角钢的块剪破坏承载性能,采用ABAQUS软件建立非线性有限元计算模型,结合已有角钢螺栓连接受拉块剪破坏的试验数据,验证了模型的准确性。在此基础上,建立参数化模型分析了钢材强度等级、螺栓端距、螺栓数量和连接形式对角钢承载性能的影响,并基于分析结果对中、美钢结构设计规范和文献提出的块剪破坏计算公式进行了评估。结果表明：Q690高强度双排螺栓连接角钢的延性低于Q275强度角钢的延性,但仍然呈现出明显的延性破坏特性。螺栓端距和数量的增加可以提高角钢块剪破坏时的极限承载力,但提高的程度有限。角钢发生块剪破坏时,不同连接形式的偏心率对承载力没有明显的影响。中国和美国钢结构规范设计公式对角钢块剪破坏时的承载力预测值均偏于保守,中国规范更偏于安全。     

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。     

多层预拼装钢结构系统特殊连接螺栓抗剪性能试验研究

某新型多层预拼装钢结构系统采用了钢板自攻螺纹螺栓连接形式,超出现行规范中连接类型,需进行相关试验进行论证,针对工程常用6种规格高强螺栓自攻螺纹连接进行了单个螺栓抗剪试验,研究了此种连接的抗剪破坏模式,并依据摩擦型高强螺栓及承压型高强螺栓不同的设计假定确定两种情况下的极限承载力,与规范要求承载力设计值进行比对,为该种新型螺栓连接提供设计依据。     

摩擦型高强螺栓抗剪连接的螺栓单排数量和间距因素分析

在已有试验结果的基础上合理地建立数值模型,对摩擦型高强螺栓的抗剪连接性能进行分析计算,探讨螺栓的数量、间距等对滑移荷载的影响。     

齿槽式连接预制剪力墙受剪性能有限元分析

基于已完成的5个齿槽式连接预制剪力墙试件进行的单调推覆加载试验,采用通用有限元分析软件ABAQUS建立了15个齿槽式连接剪力墙模型,对其受剪性能进行有限元分析.通过与试验结果对比,有限元分析得到的试件破坏模式、开裂形态、承载力和试验结果吻合较好,验证了材料本构模型、单元类型、接触关系和边界条件等建模方法的可靠性.利用验...     

单面自紧螺栓成型机理与受剪承载力试验研究

针对传统扭剪型高强螺栓连接施工过程中往往需要两个操作面,难以应用于闭口截面构件之间连接的问题,设计开发一种单面自紧高强螺栓(self-tightening high strength one-side bolt,SHSOB)。通过对SHSOB螺栓的试验研究,考察了其成型机理、安装工艺和受力性能,获取了SHSOB螺栓的破坏模式、预紧力时变效应、抗滑移系数及剪力-位移曲线。研究表明：SHSOB螺栓预紧力可以满足GB 50017—2017《钢结构设计标准》中高强螺栓预紧力的设计要求;预紧力松弛在起始阶段较快,随后趋于稳定;SHSOB螺栓连接的受剪破坏模式和剪力随时间的变化规律均与传统扭剪型高强螺栓相似,均以螺杆被剪断发生破坏;在发生摩擦滑移破坏前,螺栓连接的剪力由摩擦力传递,孔壁承压阶段通过螺栓杆和孔壁的压力传递。在此基础上,推导了SHSOB螺栓的受剪承载力理论计算式,对比发现理论值、试验值和规范值吻合较好,SHSOB螺栓的受剪承载力可以满足GB 50017—2017《钢结构设计标准》中摩擦型高强螺栓受剪承载力的设计要求。     

高强箍筋高强混凝土梁受剪试验研究

设计了一套使钢筋混凝土梁剪切破坏稳定可控的刚性试验系统,利用该试验系统,完成了19根剪跨比为3的钢筋混凝土简支梁的剪切破坏试验,得到了荷载-挠度曲线。根据试验结果,分析了混凝土强度等级、箍筋的强度和倾角、纵筋配筋率和纵向分布钢筋等因素对试验梁破坏形态、剪切延性系数和受剪承载力的影响,并将受剪承载力试验值与我国混凝土结构设计规范和美国ACI规范计算值进行了对比。结果表明:对于剪跨比等于3的梁,适当配置腹筋,可以改善其延性性能;在高强混凝土梁中应用高强箍筋,可使两种材料的强度充分发挥,不仅增加了梁的剪切延性,而且提高了梁的受剪承载力;高强箍筋高强混凝土梁的受剪承载力仍可采用我国现行混凝土结构设计规范公式进行计算,但是对于高强混凝土无腹筋梁、纵筋配筋率低的梁和配有高强箍筋的普通强度混凝土梁安全度偏低。     

高强度螺栓咬合型连接的受拉试验研究

为研究支吊架用高强度螺栓咬合型连接的破坏机理与受拉承载力,分别进行了单个螺栓咬合型连接和典型连接的抗拉试验及有限元分析。考虑了槽钢和高强度螺栓规格等参数的影响,单个螺栓抗拉试验中共有66个试件,由六家企业提供。试验结果表明,在螺栓拉力作用下槽钢两侧卷边均绕腹板顶部棱线转动,并形成两条塑性铰线;螺栓安装扭矩对受拉承载力无影响。采用门式支架进行典型连接抗拉试验,按槽钢壁厚不同共设计6个试件。通过试验研究发现,角钢连接件对螺栓产生明显的撬力。为研究单个螺栓连接中槽钢塑性铰线长度和典型连接受拉承载力随固定螺栓间距和槽钢规格的变化情况,又对4个试件补充了有限元分析。结果表明：塑性铰线长度仅与槽钢卷边尺寸有关;角钢连接件的撬力作用能够约束卷边的竖向位移,提高卷边屈服荷载。根据试验和有限元分析结果,给出了单个螺栓连接受拉承载力设计值的计算方法,理论计算值与试验结果吻合较好。     

长圆孔变型性高强螺栓节点抗震性能试验研究

带悬臂梁段全螺栓拼接的梁柱刚接节点,螺栓孔开成长圆形来提高节点的抗震性能。通过3个长圆孔变型性高强螺栓节点及1个对比节点试件的低周反复加载试验,研究了节点在地震作用下的承载力、延性变形能力、耗能能力、滞回性能,并与传统栓焊节点性能作对比。试验结果表明,这种节点的延性好于传统栓焊节点,通过螺栓在长圆孔中的滑移,可明显提高节点的延性变形能力。最终节点延性破坏,3个试件梁端塑性转角分别达到0.0500 rad、0.0560 rad、0.0523 rad,位移延性系数分别为7.14、5.03、4.51,而栓焊节点的塑性转角与位移延性系数仅能达到0.0204 rad与2.28,较大程度地改善了节点抗震性能。     

钢柱脚锚栓连接受剪性能试验研究

对锚栓连接受剪性能进行试验研究,制作了5组共15个试件,考虑了锚栓的直径、柱底板厚度和底板锚栓孔径与锚栓直径之差的影响。锚栓连接受剪试验的荷载 位移曲线呈现2个转折点,可近似分为3个阶段：弹性阶段、滑移阶段和强化阶段,以锚栓基本形成塑性铰与锚栓孔壁和锚栓顶紧两个状态作为分界点。试验结果表明,柱底板厚度越大,锚栓连接受剪承载力设计值和界面抗滑移刚度越小;锚栓孔径和锚栓直径之差对滑移阶段的长度有显著的影响,对承载力影响较小。以试验荷载 位移曲线的第一转折点对应的荷载作为锚栓连接的受剪承载力设计值,提出了计算式,同时提出锚栓连接极限承载力的计算公式。     

螺栓连接装配式一字形钢筋混凝土剪力墙承载力分析

针对螺栓连接装配式剪力墙的受力特性，推导了该装配式剪力墙水平接缝的滑移承载力、连接钢框屈服荷载的计算式，分析了钢框的局部屈曲。基于现有研究成果及规范方法，对预制墙板的开裂、屈服、峰值荷载以及斜截面受剪承载力进行了计算。建立了墙体水平接缝受剪承载力计算模型，给出了受剪承载力的计算式。研究结果表明：该装配式剪力墙的特征荷载与承载力的计算值与试验值吻合较好；合理的设计可实现试件屈服前或达到峰值荷载前受拉端连接件不滑移，以及在试验全过程中连接钢框受拉端不屈服；改善连接钢框翼板与腹板之间的焊接质量能大幅度提高连接钢框的屈曲临界荷载，避免局部屈曲的发生。高强度螺栓的滑移承载力，以及剪力墙受压区预制墙板底部与连接钢框腹板之间的摩擦作用是构成墙体水平接缝受剪承载力的两个主要部分。     

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。     

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。     

钢结构端板连接高强度螺栓几种施拧顺序的对比研究

针对钢结构端板连接中高强度螺栓的施拧顺序对螺栓预紧力的影响,对8个试件有针对性地采用3类不同的施拧顺序对高强度螺栓进行施拧,以进行对比研究。根据试验结果及分析,对钢结构端板连接中高强度螺栓施拧顺序提出了建议。     

型钢高性能混凝土剪力墙受剪承载力试验研究

为了研究型钢高性能混凝土剪力墙受剪性能,进行了3片剪力墙试件水平加载试验,试件均发生剪切破坏,对影响其破坏形态、承载力及延性的主要因素进行了分析。根据试验结果,在我国现行《型钢混凝土组合结构技术规程》的型钢混凝土剪力墙受剪承载力计算公式基础上,提出型钢高性能混凝土剪力墙受剪承载力计算公式,通过计算结果与试验实测结果的对比,提出的公式能较好地反映试验结果,且计算结果偏于安全。     

钢管高强混凝土组合柱的受剪性能及承载力计算

为了研究钢管混凝土组合柱的受剪机理及承载力,以剪跨比、箍筋形式、体积配箍率、轴压比和钢管尺寸为变化参数,设计了12个钢管高强混凝土组合柱进行受剪性能试验,分析组合柱的破坏过程及形态、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、变形以及承载力等受力性能的变化规律.研究表明:组合柱破坏形态受剪跨比和箍筋形式的影响显著,除剪跨比1.5的...