单管通信塔法兰螺栓预拉力对疲劳损伤的影响

受塔筒内部操作空间限制,单管通信塔法兰螺栓预拉力很难施加到高强螺栓预拉力设计值P。为确定一个合理的预拉力,以防止因法兰螺栓疲劳破坏而引起的结构失效,基于时域法建立了单管通信塔法兰螺栓疲劳损伤的分析流程。首先采用谐波叠加法模拟了风荷载时程,然后基于有限元法分析了不同螺栓预拉力对法兰受力性能的影响,并将该影响反映到时程分析中。最后基于获得的螺栓应力时程,采用雨流法和损伤累积理论计算了螺栓的疲劳损伤。典型算例表明,当螺栓预拉力较小时,螺栓的疲劳损伤对预拉力变化极其敏感,而当螺栓预拉力达到0.2P后,损伤值可降低到0.001量级且对预拉力的敏感性大为降低。考虑到拧紧后的预拉力损失,可将0.25P作为螺栓的最小安装预拉力,该数值也可为其他类似结构提供参考。

Q460高强钢螺栓抗剪连接承载性能有限元分析

为了更好地发挥高强度钢材的承载性能,保证高强度钢材连接节点的性能和质量至关重要,本文对螺栓预拉力、连接板表面状态、钢材等级及连接板厚度等因素进行了参数分析,并与GB50017、ANSI、EC 3规范理论计算值进行了对比,讨论了不同规范的适用性。结果表明:螺栓预拉力对连接抗剪强度和变形没有影响;抗滑移系数从0.35增加到0.50,连接的变形值减小15.5%,承载力几乎没有提高;钢材屈服强度从345 MPa增加到690 MPa,承载力提高了1.58倍,而变形能力明显降低,延性变差;增加钢板厚度能显著提高连接承载能力,连接的破坏模式由钢板横向撕裂破坏发展为栓杆剪切破坏。

预拉力螺栓连接焊接T形件受力性能研究

为研究焊接T形件连接的力学性能,对10个焊接T形件连接进行了静力拉伸试验,采用欧洲规范EN 1993-1-8（EC3）方法预测了T形件连接的初始刚度和塑性承载力,研究了螺栓预拉力对T形件连接初始刚度的影响。研究结果表明：当T形件连接的承载力由螺栓强度控制时,塑性承载力随螺栓直径的增加而增大;提高螺栓强度等级,可以提高试件的初始刚度,最大增幅约为47.8%,但对塑性承载力影响较小;螺栓至腹板边的距离d对T形件连接的初始刚度和塑性承载力影响均较大;当螺栓边距大于1.5d后,可忽略其影响;EC3规范中承载力计算公式低估了T形件连接的塑性承载力,初始刚度计算公式中忽略了螺栓预拉力的贡献,当翼缘板受约束程度接近简支和固接时,计算误差较大;采用Faella模型计算初始刚度预测翼缘板边界条件接近固接约束情况的T形件连接初始刚度精度较高,对于接近简支的情况仍需改进。

钢抱箍结构的力学分析与计算

对钢抱箍的两侧牛腿作用等值竖直荷载kP的情况作了详尽的受力分析,推导出了钢抱箍高强联接螺栓上应该预先施加的预拉力总和T及其在竖截面上的拉力强度(应力)t的计算式,得出抱箍竖截面和高强螺栓强度计算时的最大水平环向拉力强度t0max的计算式,为钢抱箍的设计和施工提供了正确的理论依据。

深圳华融大厦型钢混凝土组合结构设计

深圳华融大厦的框架筒体结构采用型钢混凝土混合结构框架,可以解决跨度大、梁高受限的问题。从结构选型、整体计算分析等方面介绍了深圳华融大厦的结构设计,阐述了框架柱错位处理方法及转换桁架等特殊构件的设计要点,在型钢混凝土结构设计时应充分考虑型钢制作和安装的特点。

23m跨无立柱变截面钢管支撑设计和施工研究

该文针对目前基坑施工中大量使用的21～23m跨钢支撑设立柱桩存在的问题,提出采用无立柱变截面钢管支撑的设计方案,计算表明,支撑的安全性可靠,技术经济效果较明显,施工方便。

温度对高强度螺栓连接节点承载性能影响的试验研究

高强度螺栓连接是钢结构现场安装的主要手段之一,高强度螺栓连接螺栓孔采用槽孔时对加工和安装误差适应能力更强,便于施工。目前对高强度螺栓槽孔节点的研究较少,对高温下高强度螺栓槽孔节点的研究更是空白。为此进行了14个高强度螺栓标准孔和槽孔连接节点在常温、130℃高温和200℃高温下滑移性能的试验研究,考虑了温度、孔型、螺栓直径等参数的影响,并利用高温应变计测量了高温下高强度螺栓预拉力。结果表明:1)在20~130℃期间,温度对标准孔试件滑移荷载和滑移变形有影响,抗滑移荷载减少0.9%~4.3%;抗滑移系数降低7.5%~7.8%;螺栓预拉力松弛约22.4%。2)在130~200℃期间,槽孔试件滑移荷载和滑移变形变化较明显。相对于常温情况,130℃和200℃下M30螺栓滑移荷载分别减少9%和34%,抗滑移系数分别降低11%和7%;螺栓预拉力出现不规则变化。3)常温条件下,相对于标准孔,槽孔的滑移荷载和抗滑移系数要小,且对于直径较大的螺栓,槽孔的削弱较小。M20和M30螺栓槽孔滑移荷载分别比标准孔的低11.0%和4.0%,抗滑移系数分别比标准孔的低12.0%和10.0%。4)130℃温度下,相对于标准孔,M30槽孔的滑移荷载和抗滑移系数分别降低9.0%和13.0%,且对比常温条件,130℃温度下槽孔的削弱更大。5)槽孔会加大螺栓预拉力松弛,130℃温度下,M30标准孔节点螺栓预拉力松弛约-16.3%;而槽孔节点螺栓预拉力松弛约-30.7%,比标准孔高14.4%。6)在20~130℃期间,M30螺栓的抗滑移系数比M20螺栓的大约30.0%,说明连接刚度越大,标准试件抗滑移系数值越大;200℃温度下,M30螺栓的抗滑移系数比M20螺栓的反而小12.4%,表明M20抗滑移系数出现异常。7)130℃时,M20和M30螺栓预拉力松弛分别约28.4%和16.3%,说明连接刚度越大,螺栓预拉力松弛越小;随着温度提高至200℃时,M20预拉力呈明显下降趋势,下降幅度比130℃时要大,离散性也大,M30螺栓预拉力呈现有升有降的状况,没有明显的规律性。