高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数试验及其结果判定

文章研究了高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数试验及其结果判定方法的改进,以更进一步确保试验结果的准确性。     

高强度螺栓摩擦型连接的施工

设计任何钢结构都会遇到连接问题,就高强螺栓摩擦型连接原理、影响施工质量的主要因素、施工质量的保证措施进行了阐述。     

高强度螺栓连接及其摩擦面处理

对高强度螺栓连接的特点进行了详细的叙述,并结合工程实际,对高强度螺栓连接件的摩擦面处理工艺及其要求作了分析说明。。     

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     

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。     

中厚板高强度螺栓连接性能试验研究

本文针对中厚板高强螺栓连接，对超长螺栓预拉力的维持能力，厚板高强螺栓抗滑移系数及厚板多栓接头螺栓预拉力的变化分别进行了试验研究．获取了可靠的数据．为中厚板高强螺栓连接应用提供了有价值的参考．     

高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数试验介绍及其影响因素

介绍了钢结构工程用高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数试验,从摩擦面的表面处理方式、钢板抗滑移试件的存放时间及预拉力控制方法等三个方面研究了影响高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数的主要因素。研究表明,抗滑移系数会随着连接件表面处理方式的不同而不同,会随其生锈时间的长短而改变,不同的预拉力控制方法所测得的抗滑移系数各异,选择在螺栓杆部上粘贴应变片的方式控制预拉力有较高的准确性和可靠性。     

摩擦型高强螺栓连接节点试验研究

通过抗滑移试验和扭转试验,研究了摩擦型高强螺栓连接节点的抗扭承载力,指出相比传统标准试件,采用改进的试件不仅节省材料,而且能够得到更合理的抗滑移系数,同时该连接节点具有稳定的扭矩承载力。     

温度对高强度螺栓连接节点承载性能影响的试验研究

高强度螺栓连接是钢结构现场安装的主要手段之一,高强度螺栓连接螺栓孔采用槽孔时对加工和安装误差适应能力更强,便于施工。目前对高强度螺栓槽孔节点的研究较少,对高温下高强度螺栓槽孔节点的研究更是空白。为此进行了14个高强度螺栓标准孔和槽孔连接节点在常温、130℃高温和200℃高温下滑移性能的试验研究,考虑了温度、孔型、螺栓直径等参数的影响,并利用高温应变计测量了高温下高强度螺栓预拉力。结果表明:1)在20～130℃期间,温度对标准孔试件滑移荷载和滑移变形有影响,抗滑移荷载减少0.9%～4.3%;抗滑移系数降低7.5%～7.8%;螺栓预拉力松弛约22.4%。2)在130～200℃期间,槽孔试件滑移荷载和滑移变形变化较明显。相对于常温情况,130℃和200℃下M30螺栓滑移荷载分别减少9%和34%,抗滑移系数分别降低11%和7%;螺栓预拉力出现不规则变化。3)常温条件下,相对于标准孔,槽孔的滑移荷载和抗滑移系数要小,且对于直径较大的螺栓,槽孔的削弱较小。M20和M30螺栓槽孔滑移荷载分别比标准孔的低11.0%和4.0%,抗滑移系数分别比标准孔的低12.0%和10.0%。4) 130℃温度下,相对于标准孔,M30槽孔的滑移荷载和抗滑移系数分别降低9.0%和13.0%,且对比常温条件,130℃温度下槽孔的削弱更大。5)槽孔会加大螺栓预拉力松弛,130℃温度下,M30标准孔节点螺栓预拉力松弛约-16.3%;而槽孔节点螺栓预拉力松弛约-30.7%,比标准孔高14.4%。6)在20～130℃期间,M30螺栓的抗滑移系数比M20螺栓的大约30.0%,说明连接刚度越大,标准试件抗滑移系数值越大; 200℃温度下,M30螺栓的抗滑移系数比M20螺栓的反而小12.4%,表明M20抗滑移系数出现异常。7) 130℃时,M20和M30螺栓预拉力松弛分别约28.4%和16.3%,说明连接刚度越大,螺栓预拉力松弛越小;随着温度提高至200℃时,M20预拉力呈明显下降趋势,下降幅度比130℃时要大,离散性也大,M30螺栓预拉力呈现有升有降的状况,没有明显的规律性。     

循环荷载作用下梁端削弱刚性连接试验研究及有限元分析

为寻求更好的框架抗震设计方法进行了深入研究和试验。美国北岭和日本阪神灾难性地震发生后,引入了梁端削弱(RBS)刚性连接,揭示出在钢框架连接响应方面的欠缺。如今,这类连接是用于框架抗震最经济、最有效的方法。美国规范和试验对RBS连接的延性和可靠性进行了广泛研究,但基于欧洲规范的研究很少。欧洲规范8第3部分给出了钢框架中RBS连接的设计建议,但由于现有数据有限,这些建议的可靠性尚待验证。对由HEA型材(在欧洲广泛用于梁构件)制成的RBS刚性连接,进行循环荷载试验,并给出试验结果。对两个延伸端板梁-柱螺栓连接(欧洲常用作刚性连接)试件进行了足尺试验,并将试验结果与有限元分析结果进行对比。     

单调与低周反复荷载作用下胶合木梁柱延性抗弯节点试验研究

为研究带耗能连接件的混合式植筋胶合木梁柱节点的抗震性能,对9组16个胶合木梁柱植筋节点试件进行单调与低周反复荷载试验研究。对混合式植筋节点的破坏形态、试验现象、受力性能、延性和耗能能力等进行分析,并将其与纯植筋节点进行对比。结果表明：混合式植筋节点与纯植筋节点承载力相差不大,弹性抗侧刚度相对稍低,但刚度退化要比纯植筋节点小;混合式植筋节点位移延性系数达到2.2~5.1,延性性能较好;与纯植筋节点相比,混合式植筋节点滞回环的捏拢效应相对较轻,且其残余变形显著减小,说明带耗能连接件的植筋节点具有较好的耗能能力和变形恢复特性。对比纯植筋节点,引入耗能连接件后,混合式植筋节点受力及抗震性能变化不大,但其承载力与刚度维持在较高水平且可控制。带整体式耗能连接件的J2、J3组试件的耗能能力和变形恢复能力较强,而带分离式耗能连接件J4组试件的耗能能力与变形恢复能力相对差些。     

组合深梁低周反复荷载试验研究

组合深梁作为一种新型的耗能构件,可以实现宽范围的刚度渐变调幅。通过两片跨高比分别为2.0和1.0的组合深梁低周反复荷载试验,研究了其破坏过程和破坏机理,得到了深梁的滞回曲线、承载力及承载力退化系数、延性系数和能量耗散系数。研究结果表明：组合深梁随着跨高比从2.0减小到1.0,承载力增加了190%;采用混凝土板限制钢板的平面外屈曲,可以充分利用钢材的性能;钢-混凝土组合深梁是一种理想的水平抗侧力构件。图10表3参9     

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。     

钢管混凝土柱-钢梁单边高强螺栓端板连接框架的拟静力试验研究

为获悉半刚性钢管混凝土框架结构在地震作用下的抗震性能和破坏机理,进行2榀两层单跨钢管混凝土柱与钢梁单边高强螺栓端板连接框架试件的拟静力试验,包括1个圆形和1个方形钢管混凝土框架。研究柱截面类型和端板类型对框架破坏形式和抗震性能的影响。详细地观察了框架在低周反复荷载作用下的受力全过程和破坏特征,分析此类结构的滞回曲线、骨架曲线、强度和刚度退化规律、耗能能力等抗震性能指标,并结合现有规范评价结构的延性。试验结果表明,此类半刚性连接钢管混凝土框架结构具有良好的滞回性能和耗能能力,其延性系数μ=2.41-3.75,能量耗散系数E=0.823-0.955|在柱截面含钢率相同条件下,方钢管混凝土框架试件的极限承载力和耗能能量均高于圆钢管混凝土框架试件|梁柱节点采用单边高强螺栓端板连接具有典型的半刚性特征,连接可靠和耗能效果好。研究成果将为我国装配式组合结构设计理论与应用提供科学依据。     

空间H形梁柱节点的节点域滞回性能试验研究

为研究空间效应对节点域滞回性能及稳定性的影响,设计了4个不同构造的空间H形梁柱节点试件,于柱端施加恒定轴向荷载,于柱弱轴平面梁端施加恒定反对称荷载,于柱强轴平面梁端施加反对称往复荷载。试验及分析结果表明：基于平面梁柱节点试验提出的考虑竖向连接板对提高节点域稳定性的推荐公式仍适用;柱弱轴平面不平衡弯矩通过竖向连接板及横向加劲肋传递至柱翼缘,当该荷载不致引起节点域周边构件过早屈服时,若传力路径连续,节点域不直接抵抗该荷载作用;在本试验的柱弱轴平面荷载应力水平下,构造设计合理的空间试件节点域的承载力、变形能力、稳定性、耗能能力均不低于相应的平面试件。     

循环荷载下节理岩体边坡动力响应的试验研究

 在振动荷载的长期循环作用下,岩质边坡中的原生结构面可能扩大并产生新的破裂面,直接影响到岩质边坡的稳定性。以某节理岩体边坡为原型,根据相似理论制作模型框架并在其内建造室内节理岩体边坡模型,利用振动台对边坡模型进行振动加载,研究在振幅分别为1.0,1.25,1.5 mm的振动荷载作用下节理岩体边坡的动力响应规律,对比水平方向和竖直方向振幅都为1.5 mm时边坡模型的变形差异。循环加载试验表明,在振动荷载作用下,边坡变形随振动荷载振幅、振动时间的增大而增大;边坡模型对于竖向的振动荷载更加敏感;边坡模型在受到振动荷载作用时,顶部的变形大于底部的变形;长期的振动荷载作用会导致原生裂隙延伸、扩张、贯通,引起边坡变形增大;根据变形情况提出边坡在振动荷载作用下的变形过程及变形导致的整体性滑坡和局部滑塌2种可能的破坏模式。研究结果对节理岩体边坡在循环荷载作用下的动力响应、疲劳劣化机制和边坡工程的长期安全性等理论研究和工程应用具有参考意义。     

Q460高强钢螺栓连接承载性能试验研究

通过对20个Q460高强钢螺栓连接的静力拉伸试验,研究高强钢材料强度和螺栓布置方式对连接承载力和变形的影响。根据力平衡和变形协调条件建立方程,理论分析高强度钢材螺栓连接的受力性能,考察相关规范的适用性。结果表明：螺栓横向布置时,试件的承载力和变形随间距增大而增大;边距由1.5d0增大到2d0,端距由2d0增大到2.5d0时,试件极限承载力仅提高了0.78%和2.37%,说明达到标准构造取值后,边距和端距增大对连接的承载力影响甚微。螺栓纵向布置时,试件的承载力仅随边距增大呈线性增大趋势。钢板承压强度设计值取1.26fu,对于Q460高强度钢材其取值偏小。为国产高强度钢材螺栓连接的设计理论和方法提供了科学依据。     

Mechanical models for the analysis of bolted T-stub connections under cyclic loads

The mechanical models used to simulate the complete behavior of full-scale bolted T-stub connections under cyclic loads are mainly treated in this paper. These mechanical models are composed of individual T-stub components modeled as nonlinear spring elements in order to reliably reproduce their various response mechanisms interacting with one another in the connection. The hysteresis behaviors of the T-stub components including bolt/flange uplift, stem elongation, and relative slip deformation combined with bolt bearing are simulated by the multi-linear cyclic stiffness models characterized from their actual force–deformation response mechanisms each. The nonlinear component springs, which contain these idealized stiffness properties, are implemented into the user joint element produced based on the mechanical model so as to numerically generate the complete behavior of the full-scale connections with considerable accuracy. The analytical predictions performed on the joint element are evaluated against the experimental tests with respect to stiffness, strength, and deformation. Thus, the adequacy of the proposed modeling approach is verified through comparisons between analytical predictions and experimental test results. Finally, it can be shown that the mechanical model proposed in this study has the satisfactory potential to predict the response of the T-stub components as well as the behavior of the T-stub connections through analytical studies.     

摩擦型高强度螺栓预拉力控制及连接面抗滑移系数试验研究

高强度螺栓预拉力控制的准确性、连接面的处理方式以及存放时间,对试件抗滑移系数有较大影响。文中通过扭力扳手配合安装轴力计及粘贴应变片两种方式,对5套试件高强度螺栓预拉力进行对比研究。分析结果表明,粘贴应变片方式具有较高的可靠性。同时,利用粘贴应变片控制预拉力方式,对常规喷丸、正面喷丸方式及存放7 d,180 d两个时间段下的20套试件抗滑移系数进行研究。结果证明,正面喷丸除锈方式在提高抗滑移系数方面优于常规喷丸方式;存放时间加长,抗滑移系数有所提高。最后,根据研究结果给出了相关建议,为实际应用及相关研究提供必要的参考。     

达成线红层泥岩路基循环加载试验研究

我国西南、西北、中南及东南等地区均有较广泛的红层泥岩分布。为研究红层泥岩用作客运专线或客货共线铁路基床底层及路堤本体填料的适应性,进一步扩展红层泥岩在铁路路基工程中的应用,在掌握了达成线红层泥岩物理力学性质的基础上,使用ZSS50循环加载设备对达成线红层泥岩基床及路堤进行了现场循环加载试验研究,模拟分析了不同轴重列车荷载作用下降雨前、后红层泥岩路基的动态特性及沉降规律。试验结果表明,红层泥岩路基的动态指标及工后沉降等均满足设计要求,红层泥岩可以用作客运专线或客货共线铁路的基床底层及路堤本体填料。