考虑孔周应力集中的摩擦型高强度螺栓抗滑移性能分析与设计方法研究

抗滑移性能是摩擦型高强度螺栓受剪连接的重要力学性能之一。为研究抗滑移性能的影响因素,设计并完成了单个高强度螺栓抗滑移性能试验和高强度螺栓群抗滑移性能试验,连接试件均为双面剪切且表面进行了抛丸处理。基于试验结果,建立了准确、可靠的有限元验证模型,据此对高强度螺栓受剪连接进行了参数分析,主要研究参数包括:螺栓预紧次序、连接板件厚度、垂直于内力方向的螺栓间距与边距以及顺内力方向的螺栓间距与边距。分析结果表明:连接板件最危险截面的塑性区分布对摩擦型高强度螺栓的抗滑移性能有着显著影响,设计时应考虑孔周应力集中现象对抗滑移承载力的折减;不同的截面受力情况对应的孔周应力集中系数存在明显差异。通过计算分析给出了螺栓抗滑移承载力折减系数建议值。相关研究成果可为摩擦型高强度螺栓受剪连接的设计提供改进思路。

箕斗构件连接采用摩擦型高强度螺栓替代铰制孔螺栓的应用研究

在对济宁二号井35m3箕斗进行检修更换时,在已有经验的基础上,用GB/T1228大六角摩擦型高强度螺栓替代了原GB27铰制孔螺栓,并进行了较系统的技术实践总结,具有一定的推广意义。

电弧喷涂铝对高强度螺栓摩擦型连接面抗滑移系数的影响

利用电弧喷涂方法在高强度螺栓摩擦型接面上喷涂一层铝涂层。试验结果表明,该方法能明显提高高强度螺栓摩擦型连接面的抗滑移系数。同时,进行了在自然暴露环境下抗滑移系数随时间变化规律的测试。随时间的延长抗滑移系数在3个月内明显衰减;随后变化缓慢,趋向恒定值。

钢板厚度变化对摩擦型高强度螺栓承载力的影响分析

随着交通发展需求,建设的钢桁架桥梁越来越多,这些钢桁梁桥梁杆件或板件之间采用高强度螺栓连接较多,并且相连部位存在各种厚度钢板。目前在一些规范中已有高强度螺栓设计方法,但没有明确与型号对应钢板厚度使用范围。为了明确不同板件厚度对摩擦型高强度螺栓承载力的影响,采用了ANSYS有限元分析软件建立了摩擦型高强度螺栓计算模型,分析了不同钢板厚度对摩擦系数、预紧力、钢材强度的影响。结果表明,摩擦型高强度螺栓存在钢板塑性屈服和摩擦面滑移2种极限状态,M30摩擦型高强度螺栓不宜在板厚小于20 mm钢板使用。

钢结构用高强度大六角螺栓楔负载试验抗拉强度的不确定度评定

通过对M20 mm的10.9级高强度大六角螺栓楔负载试验中抗拉强度不确定度的来源进行分析,确定了螺栓抗拉强度的影响因素,并对测量结果的不确定度进行评定。结果表明:螺栓楔负载试验过程中抗拉强度不确定度来源主要包括试验力值、螺栓基本中径和小径、拉伸速度和数值修约等;抗拉强度的不确定度报告为Rm=1114 MPa,Urel=2%(k=2)。

圆形扩孔对摩擦型高强度螺栓承载力影响分析

钢桁梁桥在现场安装时会出现杆件与节点板螺栓孔错开的情况,需对螺栓孔进行扩孔处理。但现有规范中大圆孔的扩孔系数是个与扩孔后直径无关的定值,且未考虑由多块钢板组成构件时,其不同扩孔位置对不同板件的影响。而既有成果仅对长孔和无扩孔结构承载力进行了研究,未考虑钢桥安装过程中的实际情况。为此,针对钢桁梁桥节段螺栓孔扩孔问题,采用Ansys有限元分析方法,对拼接板与中间板全部扩孔、仅中间板扩孔、仅拼接板扩孔等3种工况下螺栓的抗滑力进行分析。结果表明,扩孔直径相同时,全部板件开孔螺栓抗滑力损失最大;仅拼接板扩孔次之;仅对中间板开孔时,滑移荷载降速最小。

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.

高强度摩擦型螺栓连接性能研究综述

介绍高强度摩擦型螺栓基本概念、连接性能、特点以及起源、发展概况;系统阐述高强度摩擦型螺栓理论分析、数值模拟及实验研究发展情况;重点介绍高强度摩擦型螺栓在土木工程领域的应用及相应研究,指出其在应用中的诸多优点及使用潜力。

长排摩擦型高强度螺栓连接接头的研究

本文根据九江长江大桥钢梁接头设计中出现的长排摩擦型高强度螺栓连接问题,特通过对长、短排螺栓接头的对比试验,探明了不同接头的变形特征,得出了长排栓连接的单栓承载力,不需要象承压型接头那样,随排数增多而折减的结论。而且研究中所提出的判断滑移准则、接头传力比参数、应力集中系数等计算方法,试验表明科学合理,能很好地解释接头的疲劳破坏现象。

发动机底座高强度六角头螺栓断裂的失效分析

某紧固件厂生产的发动机底座用高强度发黑六角头螺栓在安装24h后发生了断裂,为了探明螺栓断裂的原因,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、直读光谱仪、硬度测试仪等对该螺栓的组织、硬度和化学成分进行分析。结果表明:失效螺栓的表面和心部硬度分别为518,434HV0.3,螺栓的组织为回火索氏体,宏观断口存在光亮区,微观呈"鸡爪状"形貌,螺纹根部沿晶裂纹不分叉,该特征表明螺栓断口是典型的氢脆断口;为避免类似情况再次发生,需要严格控制酸洗和热处理工艺,并对产品进行必要的去氢处理。

钢结构用摩擦型高强度螺栓应力集中系数解析解

根据材料力学的基本原理分析钢结构用摩擦型高强度螺栓的简化模型,提出了在考虑螺纹升角影响时求解应力集中系数的解析式;并通过适当简化提出了简化形式,同时阐释了摩擦型高强度螺栓产生应力集中的原因。最后将计算结果与有限元结果进行比较,证明了解析式的正确性,具有一定的实际意义。

大型箕斗大六角高强螺栓节点的分析与应用

详细分析大六角头高强螺栓联接的主要特点 ,并将其用于大型提煤箕斗设计和实践后 ,总结提升容器联接节点按承压型设计时 ,安全系数不小于煤矿安全规程规定的 13,同时将接点按摩擦型高强螺栓设计时 ,安全系数应不小于 4这个设计原则 。

高强度钢材高强度螺栓摩擦型连接抗剪承载力试验研究

高强度螺栓摩擦型连接是钢结构连接的主要形式,现行标准规范对其设计和计算方法已有详细的规定,各国规范都给出了不同表面处理方式下的抗滑移系数和预拉力取值等要求,但大多规定都是基于普通强度钢材的试验和应用研究成果,特别是对高强度钢材的抗滑移系数研究更少。完成了4组Q550和4组Q690高强度钢材的高强度螺栓摩擦型连接抗剪试验,监测了48h内螺栓预拉力的变化情况,得到了喷砂和轧制表面两种表面处理方式下的抗滑移系数,并与各国规范进行了比较,发现抗滑移系数实测值低于大多数现行规范建议值。直接使用大部分规范建议值进行高强度钢材高强度螺栓摩擦型连接设计可能偏于不安全。

孔距对高强度螺栓摩擦型连接拉脱破坏的影响

对比国内外规范对高强度螺栓孔最小间距的规定,分析在摩擦型连接中发生拉脱破坏的可能性,以GB 50017-2003《钢结构设计规范》中对螺栓孔间距的规定值、设计常用值和英国标准中的规定值作为参数,分别计算出不同情况下拉脱破坏不先于其他破坏形式发生时对钢板厚度的要求,讨论我国规范是否需增加拉脱验算内容,最后给出不同规格螺栓匹配不同牌号钢板时,不需验算拉脱破坏的最小厚度。

高强度螺栓摩擦型连接面抗滑移系数检测过程中若干问题的探讨

抗滑移系数是检查高强度螺栓摩擦型连接面涂层质量的重要参数。从涉及该参数的4个现行有效的国家及行业标准入手,分析了试样的型式、板宽、螺栓孔径、螺栓中心距等因素对抗滑移系数检测造成的影响。结果表明:两栓连接试样较三栓连接试样更能减小试样不均匀变形对检测结果的影响;随着试样螺栓孔径的增大,抗滑移系数随之降低;受到偏心拉伸荷载时,抗滑移系数检测结果偏小。最后对现有检测标准的不足之处进行了讨论,提出了相应的建议。

预制式钢结构建筑系统高强度大六角头螺栓转角法施工工艺

在充分研究国内外相关技术资料的基础上,对高强度大六角头螺栓转角法的原理进行了研究,并与传统的扭矩法施工做了比较,认为转角法是更为可靠的施工方法。在分析转角法施工中可能存在的问题的同时,也提出了详细的施工工艺要求。

摩擦型高强度螺栓孔径及拼接板厚度对拼接节点传力性能的影响

为了分析含有摩擦型高强度螺栓连接节点的钢桥在设计及施工过程中经常出现的拼接板过厚及扩孔现象对拼接节点受力的影响,利用ANSYS软件建立简单摩擦型高强度螺栓连接节点的有限元模型,分析了螺栓孔径及拼接板厚对螺栓群传力性能的影响.分析结果表明:螺栓孔径及拼接板厚均会改变螺栓群的传力比;拼接板厚度的增加会使螺栓群出现滑移的时间提前,并改变其极限滑移量;随着螺栓孔径的增加,拼接板件之间的接触压应力及接触摩擦应力减小.

摩擦型高强度螺栓在南京长江二桥中的应用

结合南京长江二桥钢箱梁节段桥位施工 ,介绍了摩擦型高强度螺栓连接副的作用机理及施工方法 。

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。