摩擦型高强螺栓连接性能的有限元分析

针对摩擦型高强螺栓连接的板宽和端距,建立双排摩擦型螺栓连接模型,分析端距和板宽的改变对盖板上的应力大小和应力分布的影响,研究其适用情况。结果表明,在规范范围内双排摩擦型高强螺栓连接件承载力受端距变化的影响很小,板宽增大使承载力近似呈线性增大。因此端距取1.5d0,板宽取7d0。

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。

基于随机有限元法的非机动车钢桥摩擦型高强螺栓可靠性分析

摩擦型高强螺栓连接是实现全拆装非机动车钢结构桥梁快速装配化建设的重要构件之一。为研究非机动车钢结构桥梁高强螺栓连接的可靠性能,首先,采用有限元方法建立高强螺栓数值模型,并对模拟方法进行了准确性分析;其次,在此基础上,利用响应面随机有限元法研究了随机变量对高强螺栓结构性能响应的影响,通过随机车流程序计算了非机动车桥梁荷载效应;最后,利用可靠度设计方法研究了钢板梁高强螺栓的抗力分项系数。结果表明:随机变量变异性对高强螺栓不同目标性能有不同程度影响,非机动车荷载作用下的钢桥高强螺栓设计承载力要稍高于现行规范理论公式计算值。

拼接板厚度对框架中钢梁高强螺栓拼接性能的影响

拼接板厚度是高强螺栓摩擦型连接中的一个重要参数.采用有限元分析方法,同时考虑材料、几何和接触状态3个非线性,对框架结构中钢梁高强螺栓拼接采用不同拼接板厚度时的性能,进行单调和循环荷载作用下的模拟研究.结果表明:采用较薄的拼接板时,试件的拼接区滑移出现得早,拼接板的塑性屈曲变形也变大;在设计中加大拼接板的厚度则不会对拼接区的性能造成明显影响.

抗滑移系数对框架中钢梁高强度螺栓拼接性能的影响研究

抗滑移系数是高强螺栓摩擦型连接中的一个重要参数。本文对框架中高强螺栓拼接采用不同抗滑移系数时的性能,以及接触面的抗滑移系数大于和小于设计值时的性能,进行了单调荷载和循环荷载作用下的研究。结论表明:采用不同抗滑移系数设计的拼接节点,其性能差别很小,在设计时可不予考虑;接触面抗滑移系数大于或小于设计值,将直接导致拼接区的滑移出现和耗能性能的不同,但对拼接的极限承载能力并无影响。

组合结构螺栓连接件初始弹性行为研究

采用通用有限元分析软件ABAQUS对钢和混凝土组合结构摩擦型高强螺栓连接件初始弹性行为进行分析,有限元模型不考虑钢梁、混凝土板、螺栓连接件等材料非线性,并通过已有的试验结果进行验证。通过已验证的有限元模型,分析比较螺栓、钢梁和混凝土等参数变化对初始弹性刚度的影响,并对抗剪模型和剪拉模型两种工况下的不同向初始弹性行为进行分析。研究结果表明,螺栓直径、混凝土弹性模量以及螺栓预紧力对螺栓连接件的初始弹性刚度有重要影响。

高强螺栓摩擦型连接抗剪性能研究

通过有限元软件ABAQUS建立高强螺栓摩擦型连接的非线性有限元模型,并通过试验验证建立的有限元模型的准确性和适用性,最终建立高强螺栓摩擦型连接在摩擦阶段和滑移阶段的力-位移曲线简化模型。其意义在于:1)为结构分析人员提供较为准确的节点简化处理方法,在保证准确性的前提下,提高分析效率;2)将简化模型应用于吊车梁制动板与排架柱连接螺栓的受力分析,明确螺栓的实际受力情况,有效解决螺栓松动问题。

栓焊钢桥3种典型细节的疲劳损伤试验

为了研究搭接节点、不承载角焊缝节点、摩擦型高强螺栓连接节点这3种典型栓焊钢桥细节的疲劳损伤演化规律,采用MTS疲劳试验机和正弦波加载的方法研究了这3种细节的损伤程度与循环比之间的关系,共进行了4个单面盖板搭接节点、2个不承载角焊缝节点和2个摩擦型高强螺栓连接节点的疲劳试验,建立了这3种典型细节基于Chaboche疲劳损伤模型的损伤演化方程:单面盖板搭接节点细节:D=1-[1-(n/Nf)0.1970]0.1779;不承载角焊缝节点细节:D=1-[1-(n/Nf)0.01606]0.01858;摩擦型高强螺栓连接节点细节:D=1-[1-(n/Nf)0.01147]0.02153,可用于栓焊钢桥的疲劳寿命预测.

高强螺栓抗剪连接有限元分析

对高强螺栓摩擦型连接的设计,我国相关的规范规定与国外的规范和文献不一致.为明确高强度螺栓的设计,对受轴心剪力的高强度螺栓连接进行有限元分析,研究了螺栓间距、螺栓个数、预拉力大小和栓杆长度对螺栓剪力的影响.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;在摩擦型连接中螺栓群的剪力分布不均匀程度较大;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.因此,螺栓群抗剪计算可以不考虑连接长度的承载力折减.

复杂钢管结构电视塔塔柱拼接形式研究

河南省广播电视发射塔为高388m的综合性钢结构电视塔,其外塔柱节点间直线段长度达48m,为了满足热浸锌防腐、运输、吊装等工艺要求,必须对其进行分段,在施工现场进行外塔柱拼接,且拼接节点要求抗弯刚度连续。目前钢柱拼接对H形截面柱可采用高强螺栓抗剪连接和全熔透坡口对接焊,但对于箱形截面柱和管形截面柱采用的都是全熔透坡口对接焊拼接方法。为了不破坏热浸锌防腐蚀层,提高施工质量和施工速度,希望能够采用工厂焊接,现场螺栓法兰连接的施工方法。在以往钢塔设计中,法兰连接作为部分刚性连接,不要求其抗弯刚度的连续性,而只要求其受力性能满足设计荷载要求。采用高强螺栓摩擦型连接的法兰来保证河南省广播电视发射塔外塔柱承载力和抗弯刚度的连续性,并通过构件的缩尺加载试验进行验证,说明了该拼接节点的合理性和施工的可行性。