D形抗剪螺栓在螺栓-法兰连接密封结构中的应用

比较了两种主要的螺栓———法兰连接结构-主螺栓连接和抗剪螺栓连接在结构方面的特点;提出了一种新开发设计的D形抗剪螺栓结构;探讨了高压密封结构中D形抗剪螺栓的设计,并与普通拉伸螺栓、一般抗剪螺栓的设计进行了比较。结果表明D形抗剪螺栓连接结构装拆迅速、连接安全、密封可靠,可应用于经常装拆的高压容器或管道的密封连接。

抗剪螺栓高压自紧密封装置的温差应力分析

采用有力矩理论对抗剪螺栓高压自紧密封装置的温差应力进行了分析，得到温差应力与温差的关系式．算例表明：该抗剪螺栓联接密封装置具有很高的安全可靠性．

喷砂处理钢板高强度螺栓摩擦型连接循环抗剪试验研究

为了解决地震下高强度螺栓抗剪连接承载力性能的问题,对钢板喷砂处理的不同螺栓尺寸和孔型的36个高强度螺栓抗剪连接件进行了双剪、单剪和夹紫铜片双剪的循环加载试验,获得了连接件抗剪承载力、抗滑移系数、滑移前变形、刚度、滑移后的滑动承载力、实测摩擦因数、名义摩擦因数和螺栓拉力。结果表明:双剪连接刚度大,单剪连接滑移前变形是双剪连接的1.8倍;在喷砂钢板间夹紫铜片后抗滑移系数提高约16.1%并可减小摩擦力离散性和滑移噪声;螺栓垫圈与喷砂钢板间的摩擦力对单剪抗剪承载力有提高作用;提出修正的单剪连接抗滑移承载力公式;给出双剪、单剪和夹紫铜片双剪连接的滑移前变形建议取值,提出3类连接的滑动承载力公式。

新型承插式螺栓连接柱-柱节点抗拉性能研究

为实现模块化钢结构单元房间的上下连接,提出一种新型承插式螺栓连接柱-柱节点,以有无注浆、承插深度为参数设计并制作3个足尺节点试件,并对其进行抗拉试验,分析了各节点的破坏形态、应变分布以及承载能力等,探讨了该新型节点的抗拉性能.建立了数值分析模型,进行了轴拉荷载作用下的受力性能参数化分析,研究了承插深度、螺栓直径及内套筒厚度对节点抗拉承载力的影响.基于高强螺栓的抗剪承载力,提出了适用于该新型节点的抗拉承载力计算公式.研究结果表明:该新型节点可将轴向拉力有效传递至高强螺栓,试件破坏时均出现高强螺栓群被剪断,灌浆节点试件发生破坏时,出现钢材与灌浆料界面的黏结破坏及螺栓周围局部灌浆料的压碎;高强螺栓群在拉力荷载作用下呈端部螺栓受剪较大、中心螺栓受剪较小的分布,试件破坏时,各螺栓承受的剪力趋于相等;灌浆节点与无浆节点相比,灌浆料与高强螺栓协同工作性能良好,弹性阶段最大摩擦力平均值提高64.4%,极限抗拉承载力提高14.1%;承插深度由300 mm增至500 mm,节点极限抗拉承载力提高80.9%;承插深度和螺栓直径对节点抗拉承载力影响较大,内套筒厚度对节点抗拉承载力的影响较小;根据提出的节点抗拉承载力计算公式得到的计算值与有限元模拟值吻合良好.

高压容器用D形抗剪螺旋螺栓和O形环快速装拆封头

介绍 1种高压容器用D形轴向抗剪螺栓和O形环快速装拆封头 ,其特点是结构紧凑、质量轻、可快速装拆、加工方便。该技术可用于各种尺寸的高压甚至超高压容器顶盖密封。

钢-混凝土组合梁高强螺栓抗剪连接件受剪性能

采用ABAQUS有限元软件对钢-混凝土组合梁高强螺栓抗剪连接件的受剪性能进行三维实体有限元非线性分析,模型考虑钢梁、混凝土板和高强螺栓等材料非线性以及各部件之间的接触关系,在试验验证的基础上探讨混凝土强度以及高强螺栓直径、屈服强度、长径比和预紧力等参数对抗剪承载力的影响,分析结果表明:高强螺栓连接件的抗剪承载力随混凝土强度、螺栓直径与屈服强度的增大而提高。通过拟合建立考虑混凝土强度、高强螺栓直径和屈服强度影响的单个连接件抗剪承载力计算式,并对现行规范中栓钉受剪计算公式和国外学者及本文提出的高强螺栓受剪计算公式的计算值进行比较,结果表明本文提出的计算式具有较高的精度。

钢材屈强比对螺栓抗剪连接承载性能的影响

目的研究钢材屈强比对高强度螺栓抗剪连接承载性能的影响,解决高强度钢材屈强比变大会造成钢材塑性变形能力下降,使高强度钢材的应用受到限制问题.方法通过总结国内外不同强度等级钢材螺栓抗剪连接试验的研究成果,分析屈强比对螺栓抗剪强度、钢板承压性能、钢板截面抗拉性能和长接头连接性能的影响.结果螺栓的抗剪强度与屈强比几乎无关;EC3关于高强度钢材承压强度的设计公式与试验结果相比过于保守;对于中低强度钢材,钢板净截面抗拉性能是一般是由毛截面屈服来控制的,而高强度钢材在达到毛截面屈服之前钢板就已发生净截面拉断,因而需通过净截面抗拉来控制设计应力;高强度钢材塑性变形能力的下降会对承载后期各螺栓间的内力重分布造成不利的影响.结论高强度钢材与中低强度钢材螺栓承压连接承载性能存在较大区别,建议进行更深入试验研究和参数分析以得到定量的研究结果为工程设计提供理论依据.

铝合金构件普通螺栓抗剪连接设计方法

介绍了铝合金构件普通螺栓抗剪连接的设计方法,提出了铝合金构件螺栓连接的孔壁承压能力计算公式、螺栓抗剪公式以及长构件螺栓连接的折减系数公式,并给出了铝合金构件螺栓连接的构造要求。

角钢塔连接螺栓考虑预紧力的拉剪计算方法研究

角钢塔普通螺栓施工过程中规定了其施工紧固扭矩的下限值,但在抗剪设计时没有考虑施工紧固扭矩所产生的预紧力对其抗剪承载力的影响,计算表明目前的紧固扭矩值会使得设计偏于不安全。结合钢结构基本原理推导了输电塔普通受剪螺栓在预紧力作用下的抗剪剩余承载力比的计算方法,并结合精细化数值模拟论证了预紧力对普通螺栓抗剪承载力的影响。研究表明,预紧力越大,螺栓的抗剪承载力削弱越明显,近似呈二次抛物线关系;最终依据预紧力和抗剪承载力之间的关系,推荐了输电塔普通抗剪螺栓的紧固扭矩值,为工程设计提供了设计依据。

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。

用FRP螺栓对钢筋混凝土板进行抗剪加固

列举了三种类型的螺杆构造,并把它们应用于实际工程,观察它们的使用性能,分析加固后梁板性能的恢复和破坏模式,可为相关工程提供参考。

高强度钢材螺栓抗剪连接设计方法分析

近年来高强度钢材在高铁站房工程中逐步推广和应用,高强度钢板的螺栓抗剪连接成为设计关键,而国内规范对此连接设计方法未作出具体规定,仍沿用普通强度钢材的设计方法。因此,通过对Q460D高强度钢板螺栓抗剪连接试件的静力拉伸试验,分析螺栓布置方式对连接承载力及破坏模式的影响,与中国规范GB50017—2003、欧洲规范EUROCODE 3及美国规范ANSI/AISC360-05的理论计算值进行对比,讨论规范计算公式的适用性和局限性。研究表明:GB50017—2003规范中高强度钢材承压强度设计值仍沿用普通钢材的规定,不利于高强度钢材性能的发挥;EUROCODE 3规范能反映几何参数对承载能力及破坏模式的影响,但对破坏模式的预测有偏差;ANSI/AISC360-05规范仅考虑端距对承载性能的影响,理论计算值与试验结果偏差较大。研究成果为国产高强度钢板螺栓连接的设计理论和方法提供基础数据支撑。

钢-混凝土组合梁中摩擦型高强螺栓抗剪连接件的力学性能研究

为了探究钢-混凝土组合梁中摩擦型高强螺栓抗剪连接件的受剪性能,采用ABAQUS有限元软件建立了抗滑移试件和推出试件有限元模型,并通过与试验结果的对比验证了数值模拟的可靠性。试件抗滑移性能与螺栓预拉力密切相关,且在螺栓杆应力状态处于弹性工作范围时,预拉力的施加取决于混凝土的局部抗压损能力。通过数值分析研究了垫片尺寸、混凝土强度和混凝土板厚度、螺栓直径和强度等级对螺栓预拉力的影响。此外,通过对推出试件进行有限元参数化分析,研究了混凝土强度、混凝土板厚度、螺栓预拉力和螺栓直径对抗滑移强度、抗滑移刚度和极限抗剪承载力的影响。结果表明:螺栓预拉力的施加范围受混凝土强度、厚度、螺栓等级、螺栓直径和垫片尺寸的影响,且各参数之间的合理匹配可有效减小混凝土板面的损伤程度。根据推出模拟结果可知,随着混凝土强度和螺栓预拉力的增加,试件抗滑移强度和刚度显著增大,而极限抗剪承载力受螺栓预拉力的影响较小。随着混凝土强度和螺栓直径的增大,试件的极限抗剪承载力显著提高。

正确认识抗剪型高强螺栓

简要介绍抗剪型高强螺栓的结构形式、技术条件以及工作原理 ,着重分析了该种螺栓的使用方法 ,并结合实际提出了一些有益的见解。

钢-混组合桥梁多螺栓抗剪连接件的静力特性

为研究单螺栓和多螺栓连接件的不同特性进行了推出试验。结果显示:单螺栓与多螺栓连接件刚度相近,多螺栓连接件中螺栓间距对刚度影响不大。单螺栓连接件的极限强度比多螺栓连接件的高出10%。当荷载达到最大时,单螺栓连接件的相对滑移较多螺栓连接件大19%。多螺栓对抗剪连接件的静力特性几乎没有影响。基于推出试验,给出螺栓的荷载-滑移关系式。与已有关系式相比,新的表达式与试验结果更为接近。研究了连接件的静力特性,并与设计方程进行了对比。结果显示:EC4的计算结果与多螺栓的试验结果一致,美国桥梁设计规范和中国规范的计算结果与单螺栓的试验结果一致。

抗拉弯剪螺栓连接节点的节点端板厚度计算比较

通过实例进行计算比较，说明撬力在抗拉弯剪螺栓节点设计中对端板厚度取值的影响和意义。

螺栓群剪力分配与螺栓布置关系的研究

考虑到实际情况中连接板螺栓孔附近的挤压塑性变形较大,在钢结构的普通抗剪螺栓连接设计中,通常假设螺栓群中各螺栓剪切面上的剪力相等;针对塑性变形能力较差的连接构件,连接板变形以弹性为主,弹性分析的结果将更接近实际情况。考虑到弹性阶段下螺栓群剪力分配的不均匀性,提出了剪力比的概念;基于线弹性理论,推导出了弹性连接板仅存在轴向变形时螺栓群的剪力比表达式;采用接触非线性的有限元方法模拟抗剪螺栓连接体系,得到了在弹性阶段,螺栓群的剪力比与螺栓分布形式之间的关系。研究结果表明:抗剪螺栓连接处于弹性阶段时,随着沿轴力方向螺栓间距的增大,随着螺栓数目的增加,螺栓群中各螺栓的受力均会愈加不均匀;而随着与轴力垂直方向连接板尺寸的增大,螺栓群中各螺栓的受力会更趋向均匀。

新型D形螺栓双“O”形环快开盲板结构

介绍一种新型D形螺栓双"O"形橡胶圈快开盲板结构。通过分析研究和试验表明具有密封性能良好,结构紧凑省材,加工简单,维护拆装方便等优点。该结构适用于在各种压力及尺寸下使用的天然气过滤器盲板设备及其他的容器顶盖密封。

奥克兰海湾新桥螺栓断裂原因分析

美国奥克兰海湾新桥（New Oakland Bay Bridge ，见图1）2013年9月通车，与西段的2联悬索桥共同构成旧金山-奥克兰海湾桥。该桥位于80号州际公路上，每天约270000辆汽车通过，交通量仅次于乔治？华盛顿桥。2013年3月，紧固奥克兰海湾新桥支座处抗剪螺栓3～10 d 后，96根抗剪螺栓中有32根螺杆断裂。断裂处为混凝土桥墩内螺杆顶端（见图2）。

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。