碳纤维织物复合材料螺柱-柱销连接结构研究

在综合分析各种复合材料连接结构的基础上,针对复合材料构件高承载轴向连接要求,提出了织物复合材料螺柱-柱销连接结构,并实验研究了织物复合材料的挤压强度,测试了螺柱-柱销连接结构的承载能力.试验结果表明,织物复合材料的最大挤压强度为887 MPa,高于0/90纤维层板复合材料的挤压强度;织物复合材料螺柱-柱销连接结构在薄壁复合材料构件的轴向连接方面,与传统的金属端框连接形式相比,接头质量效率高,成型工艺简便,具有较大的应用潜力.

单销连接可靠性设计计算方法

构件的可靠性设计是考虑构件可靠性的概率设计方法 ,本文根据结构可靠性设计理论 ,讨论了单销连接的可靠性实用计算方法。针对单销及耳板承受剪切、挤压、弯曲等不同工况条件 ,通过分析二者受力和失效形式 ,确定相应的可靠性设计准则 ,给出其设计计算公式和设计步骤 。

日本柳杉木构件内嵌钢填板销连接横纹承载性能

【目的】研究日本柳杉木构件内嵌钢填板销连接在横纹荷载作用下的破坏机制和承载性能,为木结构梁、柱构件金属件连接时梁端销连接设计提供依据。【方法】在梁端部开槽钻孔后将单个钢销连接到内嵌钢填板,分别对日本柳杉锯材梁和胶合木梁进行横纹荷载作用下的弯曲剪切加载试验,按照日本通行数据分析方法确定销连接短期承载力标准值,并与5个不同国家标准规定的屈服荷载计算值进行比较。【结果】加载初期,荷载-位移曲线呈线性关系,构件处于线弹性阶段,随着位移增加曲线呈非线性,构件进入弹塑性阶段,当位移增加到一定数值,梁端出现初始脆性开裂,荷载瞬间急速减小,随后荷载又随位移增加再次上升,加载至极限状态时,梁构件产生劈裂破坏丧失承载力;最终的破坏形态为梁构件沿销孔水平剪切面开裂、销连接屈服模式Ⅲ型;通过足尺试验得到断面尺寸120 mm×240 mm锯材梁和胶合木梁的钢填板单个销连接短期承载力标准值取决于屈服荷载,分别为8.6和13.7 kN,初始开裂对应的荷载平均值分别为15.0和21.1 kN,屈服荷载平均值分别为14.50和15.00 kN,最大荷载平均值分别为27.0和30.8 kN。【结论】胶合木梁钢填板销连接的最大荷载和屈服荷载平均值均大于锯材梁,且变异系数明显小于锯材梁,含水率低而变异小,从而导致试验获得胶合木梁销连接的短期承载力标准值明显高于锯材梁,当销连接作为中小断面梁柱构件的主要连接方式时,宜选用强度等级确定、质量合格的胶合木作为木构件,比锯材具有更高的连接承载力。梁端销连接节点承载力与单个销连接承载力和销数量具有良好的相关性,可作为梁柱节点梁端销连接设计依据。销连接部位发生销屈服后木材开裂,初始开裂取决于木材抗剪强度、横纹抗拉强度和销所在的梁高部位以及销孔到梁端的距离,发生初始开裂后钢销仍能起到支撑作用,连接节点延性较好;锯材梁和胶合木梁短期承载力标准值与标准中规定的屈服荷载公式计算值吻合度较好。各国标准中关于脆性破坏计算公式均能较好预测销连接木材的脆性破坏,与试验值比较,日本标准对于劈裂破坏的计算值最为接近,欧洲和加拿大标准的计算结果更趋于保守,我国现行标准在销连接设计中尚未考虑木材的脆性破坏,今后应进一步研究完善销连接计算公式和参数,更好地保证木构件连接安全可靠度。

国内外钉/木销连接层积材研究进展

介绍了木结构销类连接、钉连接层积材、木销连接层积材的定义和销连接木构件的几种形式,简述了国内外木结构销钉连接的研究现状。

多用途浮箱单剪型销连接静强度试验研究

本文根据单剪型销连接静强度试验数据,对单剪型销连接的受力特性进行了较为全面的理论分析,给出了该连接中销孔同隙与承载能力、耳板销孔局部塑性变形与荷载、耳板厚度方向间隔与承载能力的关系,并研究了单剪销末端有无侧向支撑、双剪销和单剪销对整个连接结构的承载能力的影响程度,提出了单剪型销连接结构的改进型式。

有限元软件Marc对典型销连接的分析

运用通用的有限元分析软件Marc对典型的销连接结构进行了分析,在分析过程中根据其实际工作状况,得到了应力变化及变形状态图,并将分析结果与理论值比较,发现相当吻合,为提高其承载能力和使用寿命奠定了理论基础,对工程应用具有指导意义。

竹/木销连接组合木梁抗弯性能研究

试验对竹/木销连接的双层规格材组合木梁进行四点弯曲加载试验。试验参数包括销的种类(竹销和木销),钉入角度(45°、60°、90°)和竹销直径(8、10、12 mm)。结果表明,90°和60°角连接时,竹销连接组合木梁刚度比木销连接分别提升11%和18%;组合木梁随销钉入角度的增加,刚度逐渐增加,90°角连接比60°和45°角连接刚度分别提升7%和29%;增加竹销直径可以有效提升组合木梁刚度。

桥梁墩身定型钢模板定位销连接施工技术研究

传统墩身定型钢模板的连接采用螺栓连接,施工过程中孔位对齐不便,稍有偏差螺栓将无法垂直穿过孔位,且拧紧螺栓过程费时费工。模板拆除时,需将螺栓一个一个拆除。拧紧与拆除螺栓过程中工人体力消耗比较大,长时间的高空作业存在一定的安全隐患。针对这一问题,结合川藏铁路成雅段邓河特大桥58#墩工程施工,介绍了一种墩身定型钢模板定位销连接结构。该实用新型结构连接简单、易拆卸,解决了模板竖向连接存在的问题。

多用途浮箱单剪型销连接静强度试验研究

本文根据单剪型销连接静强度试验数据,对单剪型销连接的受力特性进行了较为全面的理论分析,给出了该连接中销孔间隙与承载能力、耳板销孔局部塑性变形与荷载、耳板厚度方向间隔与承载能力的关系,并研究了单剪销未端有无侧向支撑、双剪销和单剪销对整个连接结构的承载能力的影响程度,提出了单剪型销连接结构的改进型式。

斜井串车提升不能采用直插销连接

<正>读了《煤矿设计》1982年第8期邵统汉同志的《斜井提升不能使用置插销的自动摘钩器》一文,颇有同感.原设计的矿车防脱插销主要有两种:一种是沈阳煤矿设计研究院设计的链板式防脱插销,应用于C-1型1吨矿车;一种是原上海煤矿机械设计院设计的销钉式防脱插销,应用于3KC—1.1米~3矿车,见图1.

民用飞机舱门典型单销连接形式研究

单销连接作为一种结构连接形式,常见于民用飞机舱门、起落架、升降舵、方向舵、机翼等部件中。以单销连接为研究对象,重点介绍应用于舱门上的典型单销连接形式。分析单销连接设计过程中应考虑哪些因素、基本原则、结构防腐及标准件选用等,为工程设计人员提供参考。

带式输送机U型销连接结构与装配工艺的改进

本文介绍带式输送机机身的几种连接方式,重点介绍用U型销连接的带式输送机机身结构及装配工艺的改进方法。

齿轮箱销套螺栓的连接强度分析

主轴与齿轮箱的连接是风电机组传动链中的重要结构,销套-螺栓连接形式的传扭结构得到了越来越多的应用,但目前针对销套-螺栓连接结构极限和疲劳强度的研究还较少。为此,建立了销套-螺栓连接结构有限元模型,对极限强度和疲劳强度进行了安全性评估。首先,建立了包含销套、螺栓、主轴以及齿轮箱等部件的有限元模型;然后,校核了各部件在极限扭矩下的极限强度,并分析了不同扭矩下结构的应力情况;最后,提出了考虑非线性应力情况的疲劳强度计算方法,并校核了结构疲劳强度。研究结果表明:销套-螺栓连接结构的传扭可分为三个阶段,第一阶段为外圈螺栓传扭,第二阶段为外圈销套与内圈螺栓传扭,第三阶段为外圈销套与内圈销套传扭;传扭过程中载荷与应力存在明显的非线性关系,疲劳强度分析需要考虑相应的非线性关系;传扭结构应力最大点和疲劳最大点均位于主轴侧销孔,应力为553 MPa,疲劳数值为0.1355,因此,设计时需要重点关注主轴接口的强度情况,保证连接的可靠性。

履带吊超起配重连接销改造应用

750T履带式起重机在行走过程中超起配重的晃动会导致连接销受力不均,连接销与连接销导向挡板固定螺栓旋转较劲断裂。如果检查发现不及时,超起配重拉杆连接销就会从拉杆连接点脱出,存在重大安全隐患。总结机械设备特点,提出将销轴由原来的4条固定螺栓改为1条与连接销同心轴的螺栓,并在导向挡板与连接销之间加装套环和垫片,使固定螺栓作用力在垫片上,从根本上解决了螺栓旋转较劲断裂问题。

木结构GFRP填板单销连接顺纹承压承载力试验研究

钢填板螺栓连接是一种常用的木结构连接形式,但该连接五金件在某些环境下易腐蚀,影响连接承载力和耐久性,且易形成局部热桥,降低热工性能。提出用GFRP板和销替代钢填板和螺栓,形成防腐、隔热的木结构连接,提升其耐久性。针对这类连接,开展GFRP销弯曲试验、GFRP销槽顺纹承压强度试验以及GFRP填板单销连接顺纹承压承载力试验。结果表明:与Q235钢销相比,相同直径的GFRP销屈服弯矩和抗弯刚度均稍低于钢销的;GFRP销槽顺纹承压强度与钢销槽顺纹承压强度相同;连接承载力与GFRP销的截面面积正相关;对于销在边部木构件和填板中皆形成塑性铰的屈服模式,侧构件厚度不影响连接承载力;侧构件厚度越小,连接荷载-位移曲线塑性段荷载下降越大;侧构件厚度与GFRP销直径的比值越小,侧构件对于GFRP销的约束作用越小,荷载-位移曲线塑性段的下降趋势越明显。基于GFRP填板单销连接销槽变形和应力分布特点,提出了销槽应力线弹性分布假设,推导了GFRP填板单销连接承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。

基于剪力钉增强的组合销连接件抗剪性能研究

针对MCL组合销连接件在钢销底部存在应力集中的问题,提出了一种在钢销上设置横向剪力钉的新型组合销连接件。为研究该新型组合销连接件的抗剪性能,通过24个推出试验,获得了考虑钢销厚度和剪力钉设置数量的荷载-滑移曲线、钢销应变-荷载曲线以及相应的极限抗剪承载力,提出了新型组合销连接件抗剪承载力计算公式。结果表明:随着剪力钉设置数量从1对增加至3对,其相应的组合销极限抗剪承载力提高了11.7%~62.2%。提出的抗剪承载力计算公式理论值与试验值比较吻合,误差在0.08%~5.15%。研究工作为该新型组合销连接件的实际应用提供了试验依据。

层板销合木的界面滑移与木梁受弯性能

层板销合木(简称销合木)是一种由规格材通过销组合而成的新型结构用木材,与胶合木相比具有加工快捷、成本低且更加绿色环保等优点。为研究销合木梁的弯曲性能,设计了8组木梁的四点弯试验,试验参数包括销的种类(木销和竹销)、销间距(70、100和140 mm)和层板的数量(3、4和6层)。此外,为揭示层积材界面销连接抗剪性能对销合木梁受弯性能的贡献,开展了木销和竹销连接销合木推出试验研究。研究结果表明:与木销连接相比,竹销连接的抗滑移刚度更高且延性更好;销合木梁的受弯性能介于无销接叠合木梁和胶合木梁之间,其组合效率为0.11~0.15;随层板数量的增加,梁截面的增高使销合木梁的抗弯性能显著上升;减小销间距对销合木梁的抗弯承载力与刚度均有一定的提升作用。采用欧洲规范5中的γ法预测销合木梁的抗弯刚度时结果偏大,因此认为对销合木梁的抗弯刚度进行计算时须对销连接的滑移刚度进行折减。

带贴板销轴耳板连接参数化分析及设计方法研究

由于销轴耳板连接力学性能良好,施工安装方便,是索节点常用的连接形式.工程中为了提高无贴板销轴耳板连接的极限承载力,常在耳板两侧焊接贴板.然而现阶段针对带贴板销轴耳板连接的研究相对较少,其极限承载力计算方法尚未明确.为探究带贴板销轴耳板连接的破坏形式和极限承载力影响因素,设计了20个销轴耳板连接试件,包括4个无贴板销轴耳板连接试件和16个带贴板的销轴耳板连接试件,并进行破坏性试验.采用有限元软件ABAQUS对其力学性能和破坏形式进行数值模拟,模拟得到的破坏形式、极限承载力与试验结果基本一致,验证了有限元方法的正确性.基于有限元模型对带贴板销轴耳板连接进行参数化分析,研究销孔直径、耳板端距、耳板边距等参数对销轴耳板连接极限承载力的影响.通过理论推导和线性拟合的方法得到了带贴板销轴耳板连接孔壁承压破坏、净截面拉断破坏、端部截面剪切破坏下的极限承载力计算公式.由于贴板通过焊缝与耳板连接,在焊缝的作用下与耳板协同承受荷载,因此必须保证焊缝的强度,通过理论推导得出了环形角焊缝极限承载力的计算公式,并与有限元模拟计算结果对比,结果较为接近.本文为实际工程中验算带贴板的销轴耳板连接的极限承载力提供了理论支持,可用于指导实际工作.