带部分螺纹的螺杆伸入螺孔中的连接承载力分析

针对中德两国规范关于带部分螺纹的螺杆伸入螺孔中的普通螺栓连接构件,在受静态剪力的作用下,其承载力的计算规定的不同情况,设计了18个试件在不同的螺纹伸入螺孔中深度的单剪单螺栓连接试验,分析螺纹伸入螺孔中的深度对连接承载性能的影响.并运用有限元建模方法,改变螺纹伸入螺孔中的深度、螺栓直径和连接板的厚度进行参数分析.结果 表明,有限元分析得到的极限承载力、荷载-位移曲线和破坏形式与试验结果吻合良好,为参数分析提供依据;当螺纹伸入螺孔中的深度为0.88t(t为连接板的厚度)时,相比无螺纹伸入螺孔中的试件的极限承载力,下降幅度在4.55％～5.98％之间;而当螺纹伸入螺孔中的深度为1.00t时,相比无螺纹伸入螺孔中的试件的极限承载力,下降幅度在14.78％～19.04％之间.此外,随着板厚的增加,试件的极限承载力的下降幅度逐渐减小.基于试验和有限元分析结果,建议当螺纹伸入螺孔中的深度为1.00t时,抗剪承载力按螺纹处有效截面面积计算,而当螺纹伸入螺孔中的深度在0～1.00t之间时,抗剪承载力按螺栓横截面面积计算,但应将其适当减小.     

铝合金结构螺栓连接的抗剪计算方法

铝合金建筑结构在工程中的应用已逐渐增多,但对于铝合金结构螺栓连接的计算方法还缺乏系统的研究,相关的规程规范还有待于完善。本文采用有限元数值计算方法探讨了铝合金螺栓连接的受剪破坏模式,并采用已有试验资料对计算模型进行了验证,研究了在各种连接长度的情况下,剪力在各个螺栓之间的分布规律,并与钢结构螺栓连接的情况进行了对比。在参数分析的基础上,本文建议了螺栓连接的抗剪计算公式,并给出了长连接的抗剪承载力折减系数。     

部分螺纹伸入螺孔中的螺栓连接数值模拟

目前,国内外许多学者在对螺栓连接进行有限元分析时,均采用ABAQUS隐式分析方法且不考虑伸入螺孔中的螺纹。而实际工程中,经常有部分螺纹伸入螺孔中。因此,文中对螺栓连接采用ABAQUS显示分析方法,通过改变质量缩放系数和螺栓网格密度,分析这两个参数对连接板的荷载-位移曲线和计算机运行速度的影响。结果表明,随着质量缩放系数的增大,计算机运行速度加快,但是荷载-位移曲线图波动幅度较大,光滑性较差,结果精度降低;随着螺栓网格密度由密变疏,计算机运行速度加快,但是荷载-位移曲线图波动幅度较大,极限承载力增大。     

部分抗剪连接的型钢混凝土组合柱正截面承载力计算

在JGJ 138-2001《型钢混凝土组合结构技术规程》中,型钢混凝土柱的正截面承载力需根据平截面假定进行计算,但该规范并没有明确给出当平截面假定不满足时型钢混凝土柱的承载力计算方法。为此,提出抗剪连接系数的概念,用于描述型钢混凝土柱中型钢与混凝土之间的相对界面抗剪能力,综合平截面假定和叠加原理,得到在部分抗剪连接条件下普通型钢混凝土（SRC）柱和分散型钢混凝土（ISRC）柱的正截面承载力与抗剪连接系数之间的定量关系,进而提出SRC柱和ISRC柱的正截面承载力设计简化方法。计算结果表明：当轴压比相同时,SRC柱和ISRC柱的受弯承载力随其抗剪连接系数的增大而增大;轴压比越大,抗剪连接系数对组合柱的受弯承载力的影响越小;与SRC柱相比,抗剪连接系数对ISRC柱的受弯承载力影响更加显著。试验结果与计算结果的对比表明,采用所提出的方法可以较准确地计算ISRC柱的压弯承载力,计算结果具有一定的安全余度。     

全螺纹紧固T型连接节点极限抗拉承载力分析

全螺纹紧固连接在开口截面与闭口截面的连接过程中具有非常广泛的应用前景。本文通过对全螺纹紧固连接的受力机理的剖析,给出了单个全螺纹紧固连接抗拉承载力的设计取值,在此基础上分析了全螺纹紧固的T型连接轴心受拉的极限抗拉承载力确定方法,给出了全螺纹紧固T型连接的轴心受拉的三类型实效模式的判别方法。提供的方法简单实用,能为该类型连接的计算复核提供便利。     

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。     

PHC管桩桩身抗剪承载力试验与计算方法研究

开展了PHC-AB 400(80)型管桩在无轴压及1 300kN轴压作用下的抗剪承载力试验,分别得到了管桩在纯剪与压剪作用下的极限抗剪承载力,同时对管桩的剪切破坏形态有了更清晰的认识。针对管桩螺旋箍筋的受力特点,推导了箍筋的抗剪承载力计算表达式,得到了综合反映预应力管桩混凝土环形截面和螺旋箍筋对抗剪承载力贡献的管桩抗剪承载力计算公式。基于试验得到的极限承载力对多种计算公式进行了比较,验证了本文计算公式的合理性,该公式可用于预应力管桩、非预应力管桩的纯剪和压剪承载力计算。     

不同规范SRC梁柱节点抗剪承载力计算方法比较

简要介绍了美国、日本和我国相关规范提供的型钢混凝土节点极限抗剪承载能力计算方法。并基于已有试验研究结果,对各种计算方法所得计算结果与试验结果进行对比分析。分析结果表明,AISC规范计算SRC节点极限抗剪承载能力偏于保守,AIJ规范比较适用于设计计算,YB规程计算方法所得结果与试验结果比较接近,JGJ规程计算结果与试验结果相比偏于不安全。     

高强度螺栓抗剪连接变形准则研究

本文通过对高强度螺栓抗剪连接进行试验研究和理论分析，得到了变强度螺栓抗剪连接的变形准则设计表达式，并提出了相应的设计建议，本文为国内首篇有关高强度螺栓连接变形准则方面的研究论文。     

摩擦型高强度螺栓抗剪连接研究进展及评述

装配式钢结构建筑在我国的迅速发展对高强度螺栓的连接性能及经济性能提出了更高的要求。通过大量检索国内外相关学者的研究,对影响摩擦型高强度螺栓抗剪连接性能的各个因素进行了总结,并对这些影响因素的研究现状进行了分类评述;在中国、欧洲、美国和澳大利亚相关规范比较的基础上,对比分析了摩擦型高强度螺栓抗剪承载力设计值的计算公式,计算了8.8S摩擦型高强度螺栓抗剪连接承载能力的设计值,比较了摩擦面抗滑移系数和高强度螺栓的预拉力。最后,指出了当前摩擦型高强度螺栓抗剪连接性能研究的不足之处,对其未来研究的内容和方向提出了建议。     

预应力高强度混凝土管桩抗剪计算方法

目前,我国对预应力高强度混凝土管桩在地震情况下抗剪的研究比较少。文章主要对预应力高强度混凝土管桩抗剪计算方法进行论述。     

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。     

高强度钢材螺栓连接抗剪性能试验研究

近年来高强度钢材在工程中得到了逐步推广和应用,尤其是Q460强度等级的高强度钢材。但是目前各国规范都尚未对高强度钢材螺栓连接设计方法做出具体规定,仍沿用普通强度钢材的设计方法。因此,需对端距、边距和螺栓间距等几何构造对高强度钢材螺栓抗剪连接性能的影响进行深入的试验研究。针对10,12 mm厚的Q460强度等级的高强度钢材进行螺栓抗剪连接试验,通过改变两个10.9级M27高强度螺栓的几何布置,研究不同端距、边距和螺栓间距情况下,高强度钢材的承压性能的变化情况。由试验可以观察到螺栓抗剪连接的3种不同的破坏模式:端部撕裂、孔壁拉长和板净截面拉断。同时还将试验得到的极限承载力与欧洲和美国钢结构设计规范设计值进行比较。结果发现,现有规范并不能很好地预测高强度钢材螺栓抗剪连接的破坏模式和极限强度,建议更深入地进行参数分析以完善规范设计方法。     

自攻螺钉抗剪连接性能试验方法综述

随着壁厚小于2mm的高强冷弯超薄壁型钢构件已在国内开始应用,冷弯薄壁型钢自攻螺钉连接的受力性能的研究逐渐受到关注。但不同的测试方法对自攻螺钉的连接受力性能有所影响。故文中对近年来自攻螺钉连接节点的试验研究方法进行分析和总结,指出了各种试验方法的优缺点,并针对冷弯薄壁型钢自攻螺钉连接不同试验方法提出建议。     

各国规范高强度螺栓抗剪连接设计方法比较分析

高强度螺栓抗剪连接作为钢结构连接的一种有效方法得到了广泛的应用,而各国规范对高强度螺栓抗剪连接设计方法的规定有所差异。尤其是随着高强度钢材在实际工程中的推广和应用,各国规范规定的适用性有待进行深入探讨。本文对中国钢结构设计规范GB50017-2003、欧洲钢结构设计规范Eurocode 3、美国钢结构设计规范ANSI/AISC360-05、英国钢结构设计规范BS5950和澳大利亚钢结构设计规范AS4100中高强度螺栓抗剪连接设计方法进行对比,其中包括承压型连接和摩擦型连接,并给出了相关实例计算。     

RC梁柱节点抗剪机理及承载力计算方法综述

对国内外关于框架结构中梁柱节点抗震性能研究成果进行总结归纳,分析了加载过程中节点的破坏形态及其抗剪机理,总结了典型的梁柱节点抗剪承载力计算模型,并基于各国规范对比了现有的抗剪承载力计算模型的适用性。对比了美国规范ACI 318-19、欧洲规范EC2的抗剪承载力计算的差异,指出了《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)(2015年版)建议的梁柱节点抗剪承载力计算结果相对保守。建议适量增加节点核心区配箍率,从而提高钢筋与核心区混凝土的粘结性能,减少纵筋的粘结滑移现象。     

配筋砌体砌块连梁抗剪承载力计算方法

通过试验分析和理论研究确定了在配筋砌块连梁研究的基础上,根据极限平衡理论,建立短跨连梁的计算公式,与试验研究对比结果表明,该公式与试验结果吻合较好。     

钢筋混凝土界面抗剪承载力计算方法比较研究

由于对钢筋混凝土界面剪切破坏机理缺乏足够的认识,国内外各规范、计算手册及规程中界面抗剪承载力的计算模式不尽相同。介绍了6个具有代表性的计算模式,并利用所收集的试验数据进行了比较。结果显示采用摩擦抗剪计算模式的计算值较试验值偏于保守,而采用修正的摩擦抗剪模式的计算值与试验值相对吻合较好。ACI318-05及PCI设计手册(第六版)中对界面抗剪承载力上限值的规定,在一定程度上限制了高强度混凝土材料性能的充分发挥。在比较分析的基础上对钢筋混凝土界面抗剪承载力的计算方法提出了建议。     

钢结构柱脚抗剪键抗剪承载力计算

为了确定钢结构柱脚抗剪键的抗剪承载力,分别以混凝土应变达到应力峰值应变和极限应变为抗剪屈服承载力和极限承载力的两种极限状态,选取混凝土应力-应变关系接近实际受力情况的非线性弹塑性模型,建立了考虑抗剪键剪切变形的Timoshenko梁平衡微分方程,采用Galerkin法求得抗剪键的变形曲线,进而推导了两种抗剪承载力的理论计算公式,提出了确定抗剪键埋深和截面规格的方法。研究表明：抗剪键的抗剪承载力和理论埋深取决于其材料截面特性及基础混凝土强度。研究同时表明,抗剪键埋深范围内混凝土压力方向不改变,对柱脚底板产生附加弯矩。采用有限元方法对比分析,算例结果验证了理论计算公式的正确性。图7表1参13     

高强度螺栓连接抗剪性能研究

为解决试验和实体模型有限元方法在研究高强度螺栓连接抗剪性能上的局限性,寻找一种简单准确的高强度螺栓连接抗剪性能的简化模型十分必要。采用通用有限元软件ABAQUS建立高强度螺栓连接的非线性有限元模型,对单元选取、螺栓受力行为、材料本构以及接触模型等方面进行详细说明;结合典型高强度螺栓抗剪试验,验证了所建立有限元模型的准确性和适用性,对高强度螺栓连接抗剪性能进行深入探讨。通过参数分析,确定了高强度螺栓连接抗剪简化模型的3个特征点,提出了此类螺栓抗剪简化模型以及循环荷载作用下的滞回模型。实例计算分析表明：建议的抗剪简化模型以及循环荷载作用下滞回模型能准确地模拟此种连接的受力性能,其构造形式简单,计算准确,为工程分析提供依据。