加固用钢结构栓焊并用连接承载性能研究

栓焊并用连接节点在钢结构加固工程中具有很好的应用前景,但螺栓连接与焊接连接的刚度和延性的差异,使得栓焊并用连接受力性能复杂,其承载能力并不是螺栓连接与焊接的简单叠加。进行了高强度螺栓摩擦型连接与侧端部角焊缝并用连接试件承载性能的试验研究,得到了摩擦型高强度螺栓连接与角焊缝焊接的并用连接试件的承载力与螺栓和焊缝承载力的关系,分析了栓焊并用连接节点的承载性能。结果表明,高强度螺栓摩擦型连接与侧焊缝焊接连接在一定的强度范围内可以很好地共同工作。根据试验结果提出了栓焊并用连接节点的设计建议。     

高强度螺栓连接各种计算方法的分析

本文对承压型高强度螺栓连接的各种计算方法进行了分析，与对应的摩擦型高强度螺栓连接的计算方法进行了比较，提出了较合理的计算方法，并举例加以说明。     

摩擦型高强度螺栓连接可靠度的研究

为使摩擦型高强度螺栓连接设计计算更趋合理,结合大量有关摩擦型高强度螺栓的试验资料,通过对影响高强度螺栓连接承载能力的多种主要随机因素的分析,利用一次二阶矩实用概率理论,给出了一种当高强度螺栓连接达到最大设计容许承载力时的可靠度的评估方法,并结合具体算例验证了该方法的可行性.     

钢结构T型连接节点受力性能试验研究

对不同构造形式的10个T型连接节点试件进行试验研究,分析了构造变化对T型件连接承载能力及高强度螺栓受力性能的影响.试验结果表明:高强度螺栓拉力存在撬力现象,T型连接表现出典型半刚性特性.T型件翼缘厚度、螺栓直径及螺栓间距等构造因素对连接节点承载能力及高强度螺栓受力产生不同程度的影响,设计中可根据具体情况选择最优的构造形式.研究结果可供工程应用参考.     

环槽型高强度螺栓连接性能试验研究

本文通过对２０个环槽型高强度螺栓连接试件的试验研究，阐明了环槽型高强度螺栓连接构件在静荷载作用下的抗滑移性能，并对动荷载对抗滑移性能的影响进行了探讨，提出了满足规范要求安全度的设计参数。     

不锈钢构件螺栓连接摩擦面抗滑移系数试验

目的 研究不锈钢构件螺栓连接摩擦面抗滑移性能,为摩擦型不锈钢螺栓连接在建筑上的应用以及为编不锈钢规程提供试验依据.方法 对奥氏体316不锈钢板的螺栓连接节点摩擦面的抗滑移系数进行试验研究,包括10.9级高强度螺栓、奥氏体不锈钢A4-70和A4-80螺栓,摩擦面处理方法采用拉丝、喷砂、割痕、不处理四种.结果 抗滑移效果最好的是拉丝处理,其次是割痕处理,喷砂处理的抗滑移效果最差,甚至比没有经过处理的亚光表面更差;除A4-70外,10.9级和A4-80螺栓都可达到设计预紧力要求.结论 不锈钢A4-70螺栓没有达到规范中的设计预紧力要求,建议通过进一步的研究提高其扭矩系数;对于上述4种摩擦面处理方法,总体抗滑移效果较差,因此若要在不锈钢结构中使用摩擦型螺栓,不锈钢摩擦面的处理工艺有待于进一步开发.     

高强度螺栓受剪连接性能分析

在实验的基础上,提出单个高强度螺栓连接轴心受剪的荷载—变形曲线计算公式,公式以分段函数形式反映连接的摩擦、滑移和承压三个阶段,同时适用于无滑移连接的荷载—变形曲线计算。对于高强度螺栓连接偏心受剪性能采用极限状态法计算,其中每个螺栓都服从于上述非线性关系。本文编制了解决这个非线性问题的计算机程序。分析结果与实验比较普遍吻合较好。     

中美欧高强度螺栓外伸端板连接设计方法比较

为了深入研究外伸端板连接设计方法,本文针对中美欧规范外伸端板连接设计方法进行了比较分析,总结了中美欧规范外伸端板连接设计方法异同.研究结果表明,中美欧规范均采用T型件设计理论对外伸端板连接进行设计,我国《钢结构高强度螺栓连接技术规程》(JGJ82-2011)和美国《建筑钢结构荷载抗力分项系数设计规范》(LRFD)在高强度螺栓连接技术规程中针对外伸端板的连接计算中均引入了破坏模式系数α′以考虑T型件模型的三种破坏形式,欧洲规范EC3则直接按T型件的三种破坏形式进行计算.我国《钢结构高强度螺栓连接技术规程》(JGJ82-2011)针对高强度螺栓外伸端板连接节点首次引入了撬力设计方法,设计方法更加符合工程实际.     

基于ANSYS接触分析的高强度螺栓节点数值模拟①

采用通用的有限元程序ANSYSl0．0对摩擦型高强度螺栓节点纯受弯荷载作用下的受力情况进行了接触分析,对数值模拟过程中的单元类型、预应力的施加方式、约束条件及各单元的实常数进行了系统的研究．结果表明：顶板螺栓外侧的螺栓的分担的剪应力大于内侧螺检分担的剪应力,腹板螺检靠近节点板上角的螺栓附近的滑移量最大．本文中的数值模拟方法可用于研究摩擦型高强度螺栓节点的摩擦力分布规律及极限承载能力,弥补试验过程中的不足．     

摩擦耗能型翼缘削弱式钢梁连接的承载性能

提出一种摩擦耗能型翼缘削弱式（RBS）钢梁高强螺栓的连接形式,可实现塑性铰外移的效果。由设置在钢梁腹板中部的横隔板和腹板共同组成H型凸起抵抗剪力,不仅节省了钢梁腹板位置的大量抗剪螺栓群,在钢梁吊装时还可作为搭接平台,实现钢梁的快速安装。在H型钢梁摩擦型高强螺栓连接试验验证的基础上,利用ABAQUS有限元软件建立了摩擦型RBS钢梁连接的数值模型。与传统钢梁连接形式相比,摩擦型RBS钢梁连接的受力过程可分为：弹性阶段、滑移阶段、强化阶段和塑性阶段,在摩擦滑移阶段和全截面屈服阶段可形成2级耗能机制。改变翼缘螺栓预紧力、盖板厚度、翼缘厚度以及钢材强度等参数,对摩擦型RBS钢梁连接的工作机理和承载性能变化规律进行分析。摩擦型RBS钢梁连接具有良好的承载力和塑性转动能力,可得到与骨式翼缘RBS钢梁相似的塑性铰外移的效果,且转角延性系数由1.7提高到12。摩擦型RBS钢梁连接滑移阶段的抗弯承载力主要与翼缘螺栓群的极限摩阻力相关,而塑性阶段极限抗弯承载力则与螺栓强度、栓杆直径以及钢梁塑性极限弯矩等因素相关。     

新型装配式剪力墙摩擦抗剪机理

为解决典型装配式剪力墙破坏及耗能较差的问题,提出一种“螺栓-U型槽钢”摩擦型水平连接装置,将其与钢筋混凝土剪力墙集成,构成新型装配式剪力墙。在已有新型装配式剪力墙抗震性能试验的基础上,采用有限元软件ANSYS研究该水平连接装置的摩擦抗剪机理。通过参数分析方法,并基于库仑摩擦定律推导建立了摩擦抗剪承载力计算公式。结果表明,“螺栓-U型槽钢”摩擦型水平连接装置的摩擦抗剪机制明确,剪力在水平连接处的传力路径表现为螺杆与U型槽钢弧形螺孔之间的接触与分离状态;所建摩擦抗剪承载力计算公式计算精度良好,计算结果与试验结果最大误差仅为3.04%。     

高强度螺栓强度试验及在不同规范中的比较

本通过三组不同试件的试验，对磨擦型和承压型两种高度螺栓连接形式的工作机理和失效形式进行了试验研究。同时，把试验结果和不同规范中的取得进行了分析比较。试验分析结果为以后的高强度螺栓连接设计提供了相关依据。     

预紧力变化对高强螺栓摩擦型连接板应变分布的影响

针对结构工程中广泛应用的摩擦型高强螺栓连接会出现预紧力降低,较大地影响连接板应变分布的情况。采用摩擦型高强螺栓连接的节点板在不同螺栓预紧力下,板中的应变分布及大小受预紧力影响的有限元数值计算与试验研究。研究结果表明:当螺栓的预紧力减小时,节点板应变分布与给定的标准模型显著变化,节点板中的应变最大降低19%,这种应变的显著变化会影响节点板的应力分布。     

高强度螺栓连接抗力不定性影响因素的模糊聚类分析

本文应用模糊聚类分析理论,对钢结构中高强度螺栓连接的抗力不定性影响因素进行了计算和归类,在此基础上提出了抗力不定性概率统计分析的数学模型及简化的实用性模型。本文结论为高强度螺栓连接的可靠度分析奠定了基础。     

长列高强螺栓接头传力特性的有限元数值模拟

为研究摩擦型高强螺栓连接接头的传力特性与应力状态,采用通用有限元软件ANSYS建立三维有限元实体模型,对东江大桥中14个不同的螺栓连接接头进行了细致的有限元数值模拟分析。重点研究了长列螺栓群各排螺栓传力比、栓孔应力集中系数,高强螺栓的应力状态以及孔前传力系数等参数的变化规律,明确提出了各参数的取值范围,可为该类型节点的设计验算提供参考。     

铁路钢桥用高强度螺栓试验及施工质量控制

介绍了钢桥使用高强度大六角头螺栓连接副必须满足的基本试验要求,并论述了高强度螺栓连接施工中的质量控制。     

承压型高强度螺栓连接的计算

本文讨论了承压型高强度螺栓连接在同时承受剪力和杆轴方向拉力时其计算公式的应用。     

螺栓预拉力对柔性法兰连接节点刚度影响的试验设计

通过柔性法兰连接节点刚度的定义,研究了不同的螺栓预拉力在变电构架柔性法兰连接中的应用,分析了并设计了高强螺栓与高强度普通螺栓对法兰连接节点刚度影响的试验,指出了在试验设计时所需的注意事项.     

高强度螺栓材料的研究现状与趋势

随着高强度螺栓工作应力的增加及其应用领域的扩大,对高强度螺栓钢材的性能提出了更高的要求:既要满足螺栓的高强度性能,又要确保工作的可靠性.论述了高强度螺栓材料的研究现状及其强化机制和常用的高强度螺栓材料,提出了高强度螺栓材料的发展趋势.     

抗拉连接高强度螺栓的工作性能及设计计算

分析了抗拉连接高强度螺栓的工作性能,指出高强度螺栓的抗拉承载力与很多因素如连接板翼缘和螺栓的刚性性质,撬力,预拉力等有关。当连接板翼缘的刚度较小时,其弯曲变形将造成明显的撬力,从而增大了螺栓力,使整个连接过早破坏,考虑到撬力的作用,各种设计方法被提出来,我国现行《钢结构设计规范》GB50017中没有具体的撬力设计公式,只是在螺栓抗拉强度设计值公式中引入系数0．8来考虑撬力,设计应用较方便,但高强度螺栓抗拉承载力计算方法过于保守,其设计值明显低于国外标准,建议对高强度螺栓的抗拉承载力设计值予以适当提高。