波纹钢埋置式结构螺栓连接强度的中美试验值和设计值对比分析

波纹钢埋置式结构具有适用范围广、填土高度高、对地基要求低、抗震性能良好、运输施工简便等优点,自19世纪末出现以来,在国外已有广泛的应用。近年来中国也开始逐渐推广,但研究仍比较滞后,主要集中于确定波纹型号、钢板壁厚和填土高度的对应关系,缺乏对细部尤其是波纹钢纵向螺栓连接强度的研究。该文通过对波纹钢板螺栓连接强度的试验值、美国规范设计值和中国规范设计值的对比分析,归纳总结了三者之间的差距和原因,并提出建议。

高强螺栓连接系统管廊架设计

通过设计实例,介绍了某油气站场系统管廊架的结构设计过程,着重讲述了系统管廊架高强度螺栓连接的结构布置、节点设计、强度计算等方面的主要设计经验和建议,总结了高强度螺栓连接的优缺点和设计注意事项,为同类工程的设计提供了详实的参考依据。

我国钢桥高强度螺栓连接的发展历程及展望

高强度螺栓连接作为钢桥连接的重要方式,在工程领域得到了广泛的应用。我国从1957年开始研究高强度螺栓连接技术,在几代科技工作者的不断努力探索下,走出了一条自主创新研究的道路。本文介绍了我国钢桥高强度螺栓用钢、摩擦面处理技术、安装施工技术、相关技术标准的发展历程,分析了目前在高强度螺栓连接中存在的一些问题,并指出准确控制轴力的施工方法、不受环境影响的表面处理工艺、具备防锈功能的高强螺栓材质、改善栓群受力的大直径规格将是我国高强度螺栓连接未来的发展方向。

风力发电机组高强度连接螺栓的计算方法

兆瓦级风力发电机组的各组部件之间通常都通过高强度螺栓连接。这些高强度螺栓常年处在较为恶劣的环境中,且受力复杂。通过风力发电机组运行证明,螺栓连接处是较易出现失效的地方。因此,在设计时需要对机组螺栓连接的各部位进行精确的计算,以保证风电机组运行的安全性、可靠性。主要介绍了关键部位连接螺栓适用的不同计算方法。

摩擦型多排高强度螺栓连接分析

研究目的:为了明确摩擦型多排高强度螺栓连接传力性能、接头折减系数和极限状态,通过模型试验、接触单元有限元计算和理论分析进行相关的研究。研究结论:研究结果表明:摩擦型多排高强度螺栓连接各栓传力特性取决于外荷载、接触面状况、等效截面刚度等因素,多排螺栓连接的承载能力极限状态以首尾两排螺栓处芯板与拼接板接触面上滑移量达螺栓与栓孔间的设计空隙值、头排螺栓承剪孔壁承压作为判定指标;长列摩擦型高强度螺栓接头头尾排螺栓传力比最大;实桥栓接节点极限承载力满足设计要求。

循环荷载下高强度螺栓连接摩擦系数试验研究

高强度螺栓摩擦型连接在承受循环剪力时,螺栓拉力和接触面的摩擦系数会随加载过程发生变化,因此,使用抗滑移系数进行分析和设计不安全。为研究高强度螺栓受剪连接中未处理轧制表面直接接触、轧制表面间垫设紫铜片以及螺栓垫圈与轧制钢板接触的摩擦系数,对不同栓杆直径、不同孔形的4组(12个)高强度螺栓连接试件开展了循环加载试验和有限元数值模拟研究,分析了循环荷载下连接滑移过程中高强度螺栓拉力及摩擦系数的变化情况,以及数值模拟中摩擦系数的取值方法。结果表明:改变螺栓直径或孔型对未处理轧制表面直接接触的摩擦系数影响较小;增大螺栓直径,螺栓垫圈与轧制钢板接触的摩擦系数显著降低;采用大螺栓孔时,轧制表面间垫设紫铜片对摩擦系数有一定幅度提高;有限元模拟中,双剪试件输入摩擦系数结果与试验结果较为吻合,而单剪试件输入抗滑移系数结果与试验结果吻合程度更高。

大型钢结构中高强度螺栓连接的布局分析及设计

阐述高强度螺栓的材料性能及工作机理,分析了高强度螺栓连接的布局设计中高强度螺栓连接的相关技术参数,确定了高强度螺栓布局的主要距离及螺栓长度的计算公式,使高强度螺栓连接所能产生的强度与钢板母材的屈服极限强度相当,即能保证高强度螺栓连接结构与母材的强度匹配,又能保证螺栓连接质量和精度,使高强度螺栓连接的结构设计更为合理,经实际运行稳定可靠,为钢结构高强度螺栓连接的布局及设计提供了切实可行的方法。

我国高强度螺栓连接的现状与发展方向

介绍了目前我国高强度螺栓及其连接的现状．对存在的问题和今后的提高、发展提出了见解．

耐候钢桥的高强度螺栓连接试验研究

通过分析影响免涂装耐候高强度螺栓连接性能的主要因素,提出一种表面处理工艺,并通过为期1年的抗滑移系数试验及无锈蚀和锈蚀状态下的疲劳试验进行验证。试验结果显示:采用喷砂和钢丝刷相结合的处理工艺能够满足免涂装耐候钢桥的连接要求,但是喷砂以后的表面状态会随着在大气中放置时间的增加而发生明显变化。试验显示:在室外正常放置的半年内,试样的抗滑移系数较为稳定;但随着室外放置时间的增长,抗滑移系数显著下降。采用耐候钢材质的高强度螺栓栓接接头的疲劳设计采用现行桥梁规范是安全的。

一种高强度螺栓连接副后处理技术研究

介绍一种高强度螺栓连接副后处理技术,即通过后处理乳液对高强度螺栓连接副表面进行处理,经过该乳液处理后的螺栓连接副,在-20～50℃的温度区间内,其扭矩系数均满足"同批扭矩系数平均值为0.110～0.150,扭矩系数的标准偏差不大于0.010"的国标要求;随着温度的升高,扭矩系数逐渐降低;当温度不变时,相对湿度的升高,对于连接副扭矩系数的影响不大。

新型水基薄膜润滑剂在高强度螺栓连接副上的应用研究

介绍一种新型水基薄膜润滑剂。仅利用该润滑剂对高强度螺栓连接副中的螺母表面进行润滑处理,即能够达到以下目的:处理后的磷化大六角头螺栓连接副,在0～60℃时,其扭矩系数及标准偏差均满足GB/T1231—2006《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》的要求,且温度每变化10℃,扭矩系数的变化率仅为2.7%;处理后的磷化扭剪型螺栓连接副,在0～60℃时,其紧固轴力均满足相关标准要求,且其标准偏差远低于标准允许范围;处理后的达克罗大六角头螺栓连接副,其扭矩系数及标准偏差亦能够满足相关标准要求。

高强度螺栓连接在高温下极限承载力的试验研究

高强度螺栓连接在高温环境下力学性能及极限承载力的研究文献不多,《钢结构设计规范》(GB50017-2003)也尚未涉及。以8.8级高强度螺栓连接为对象,通过试验研究了在不同温度环境下,螺栓的抗剪、抗拉极限承载能力,总结了承载力与环境温度之间的相互关系。

静剪力作用下高强度螺栓连接的有限元模拟

本文采用ABQUAS大型有限元软件,对静剪力作用下高强度螺栓连接节点性能进行研究.板件及高强度螺栓均采用C3D8HR单元,材料模型为双线性弹塑性模型,采用硬接触和切向库伦摩擦接触,同时考虑材料非线性、几何非线性及接触非线性.依据国内已有的试验研究建立数值模型,进行几何参数、材料的力学参数、接触参数的设置.将有限元分析的结果与试验结果进行比较,确定有限元模拟的可靠性,并对影响可靠性的关键因素进行分析.

新型单边拧紧高强度螺栓摩擦型连接扭矩系数及抗剪性能试验研究

为促进钢结构装配式建筑和可拆卸钢结构的连接技术发展,该文介绍了一种基于传统高强度螺栓的新型单边连接方式,并设计了5个摩擦型连接接头试件。通过开展抗剪试验,研究了其扭矩系数、抗滑移系数、抗剪承载力、抗剪机理等,并与《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)的相关设计方法进行了对比分析。采用有限元软件ABAQUS建立了高强度螺栓连接接头试件的有限元模型,验证了有限元模型的准确性和适用性,并对该新型螺栓连接接头进行了参数分析。结果表明,该文提出的新型单边拧紧高强度螺栓摩擦型连接方式安装简单、易于施工和拆卸,抗剪连接破坏前螺栓预拉力损失值在15%~20%,其抗滑移系数、抗剪承载力仍可按照现行标准进行设计计算。研究成果能够为此类新型单边连接技术的工程应用提供基础。

15MnVN_q钢构件高强度螺栓连接疲劳容许应力的设计规定

九江长江大桥系铁路、公路两用桥,计11孔钢桁梁,主跨216m,主要构件采用15MnVN_q钢,最大板厚56mm,由工厂焊接,在工地采用高强度螺栓连接。为了确定此种连接的疲劳强度,特进行了一些试验,并在此基础上制订了疲劳容许应力的设计规定。

高强度螺栓外伸端板连接有限元模拟方法研究

高强度螺栓外伸端板连接节点可用不同的有限元方法进行模拟.对典型高强度螺栓外伸端板连接的ANSYS有限元模拟方法进行了比较研究,分别建立了T型件简单模型和复杂实例进行有限元分析,通过对比有限元单元数量、建模难易程度以及计算耗时等,分析了各种有限元模拟方法的特点.通过有限元结果与试验结果的比较,给出了一种建议的模拟方法.研究结果表明,直接粘贴方法虽然具有建模简单的优点,但是该方法由于过分放大了连接板系统的强度和刚度,因而基于该方法获得的应力和位移都比实际情况小;耦合螺孔节点方法虽然能比较接近的模拟连接节点受力性能,但该方法的最大问题是耦合节点处的应力和位移会发生畸变,与实际情况不符;预拉力加接触方法虽然建模较复杂,但计算结果最为合理,与实际连接节点受力情况吻合较好.

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。

浅谈高强度螺栓的连接

1.基本概念 高强度螺栓连接用于要求强度较高的连接中,常用于框架结构的安装连接.高强度螺栓常有配套的螺母垫圈,并需保证材质的强度要求.我国高强度螺栓一般用45号、35号优质碳素钢(.8级)、40硼合金钢(0.9级)、20MnTiB和35VB优质合金钢制成并经过热处理.螺母及垫圈均用45号钢制作,并经热处理.螺栓级别分为8.8级及10.9级.其类型有两种:一为高强度大六角头螺栓,另一为扭剪型高强度螺栓.高强度的标志 8.8和10.9级中,小数点前数字是螺栓材料热处理后的最低拉强度的1/100,小数点后的数字是屈服强度与抗拉强度的比值.如果在性能等级的标志后面有字母S表示钢结构用高强度大六角头螺栓和扭剪型螺栓.

影响钢结构用高强度大六角头螺栓连接副扭矩系数的因素

从自身质量及检测过程两方面入手,讨论了影响钢结构用高强度大六角头螺栓连接副扭矩系数的因素,并通过对比试验,就各种因素对扭矩系数的影响规律进行了初步研究。结果表明:影响因素主要有螺纹完好状况、螺母和垫圈油污情况、连接副锈蚀情况、检测环境、检测仪器精度、检测细节和连接副保证期等。

基于超声纵波法的螺栓连接件轴力测量

为了解决螺栓连接板件的轴力测量问题,基于超声纵波法的测量公式,通过10.9S级M20高强度螺栓的标定试验,获得了轴力与超声纵波声时差之间的特征关系曲线;基于特征关系曲线,对10组螺栓连接板件上的40颗螺栓进行了轴力实测。结果表明:螺栓连接件的轴力值主要分布在130~155 kN的范围内,小于10.9 S级高强螺栓155 kN的设计预拉力值。通过螺栓轴力检测发现,使用超声纵波测量法可以快速获得连接板上的螺栓轴力,可以为螺栓连接板件的施拧验收工作提供数据支持。