全装配大跨度空间钢结构预应力-高强度螺栓连接节点性能研究

创新全装配式大跨度预应力钢结构体系是其智能建造的基础,构建了预应力-高强度螺栓连接节点,研究了关键参数对节点性能的影响规律。采用ABAQUS有限元软件建立节点有限元模型,通过将试验结果与节点抗弯性能数值模拟结果进行对比分析,验证了节点模型的准确性与可靠性。在此基础上,设计54组节点算例对影响节点抗拉/压性能的各因素开展了参数化分析,提出了节点抗拉/压设计方法。结果表明:增加圆盘厚度可显著提高节点的抗拉/压性能;降低开孔角钢厚度可适当提高节点抗拉屈服荷载,但降低了节点抗压极限荷载;节点抗拉/压极限荷载均随开孔十字板厚度增加而提高;套筒高度变化对节点抗拉/压性能影响均较小;增加初始预紧力可提高节点初始抗拉刚度,但降低了其初始抗压刚度。

端板攻丝高强度螺栓连接受力性能试验研究

对10.9S级M16、M20高强度螺栓和Q345B端板攻丝连接与传统高强度螺栓连接受力性能进行试验对比,研究了其在单向受拉、单向受剪以及拉-剪复合受力状态下的破坏形态、受力机理和极限承载能力。试验结果表明:单向受拉时,极限承载能力和变形与传统连接方式基本一致;单向受剪时,即使是厚径比为0.8的M20螺栓,仍可实现栓杆剪断,而端板攻丝孔内牙体无明显变形破坏且攻丝连接件形式早期滑移量明显较小;拉-剪复合受力时,随着拉剪比从0.58增大到1.73,破坏形态由剪切破坏转变为受拉破坏。因此,为确保端板攻丝牙体无明显破坏,应考虑螺栓与板厚的合理设计,建议M20螺栓在单向受拉和拉-剪复合受力时厚径比不小于0.9d,3种受力状态下高强度螺栓端板攻丝连接方式的承载力与传统连接方式基本一致。试验结果分析可为工程设计提供参考依据。

反复弯剪对高强度螺栓端板连接节点抗滑移性能影响——轻型薄壁钢构件高强度螺栓端板式连接系列研究之三

报告了反复弯剪荷载下高强度螺栓摩擦面采用醇酸铁红处理的端板式连接节点的试验结果 ,并与单向静力弯剪荷载下的连接性能进行比较分析。结果表明 ,对低抗滑移系数的高强度螺栓端板式连接 。

整体桁架节点腹杆及高强度螺栓连接受力特性分析

整体式桁架节点与腹杆的连接方式有插入式和对接式。插入式连接方式相对于对接式连接方式而言其制造相对简单,但存在安装过程中摩擦面易损伤、需加大节点板大小、螺栓排列数多等缺点。两者腹杆和节点之间传力途径的最大区别为,插入式只有2个侧向摩擦面,而对接式有4个摩擦面,在目前公铁两用或公轨两用桥梁中2种方式均有使用。随着桥梁技术的发展,桥梁跨径变大、荷载承载能力要求更高,致使杆件断面尺寸也变大,从而需要布置更多螺栓。而当螺栓数量增加后,是按2个面布置还是4个面布置,对节点整体设计影响较大。以重庆曾家岩嘉陵江大桥典型节点为研究对象,分析对比2种不同连接方式的螺栓布置方法,分析结果可供同类桥梁桁架节点设计参考。

钢结构高强度螺栓端板连接研究现状(Ⅰ)

回顾与总结了钢结构高强度螺栓端板连接在常温及火灾下的性能与设计研究的现状与进展,包括连接分类、试验、简化方法承载力与初始抗弯刚度计算、设计方法、有限元分析、以及连接弯矩-转角曲线数学模型化等方面的研究。本文是第一部分。

高强度螺栓大型钢结构连接节点施工技术

针对俄罗斯某超高层建筑重型钢桁架转换层采用全螺栓12.9级摩擦型高强度连接节点施工的关键技术及难点,研究制定了有效的技术及管理保障措施,包括连接钢板的钻孔及钢板弯曲曲率出厂前的预检、高强度螺栓现场施拧的合理施工顺序、质量复检等质量控制方案,实践结果表明施工技术及质量控制方法有效可行,工程质量达到了设计及当地有关规范的要求。

柱轴压比对梁柱高强度螺栓外伸端板连接节点单调加载性能的影响

基于非线性有限元分析方法,分析了一组柱轴压比不同的梁柱高强度螺栓外伸端板连接节点在单向加载作用下的节点的初始连接刚度、极限弯矩承载力和破坏模式,得出柱轴压比是影响梁柱高强度螺栓外伸端板连接节点性能的主要因素之一。

钢结构高强度螺栓端板连接研究现状(Ⅱ)

回顾与总结了钢结构高强度螺栓端板连接在常温及火灾下的性能与设计研究的现状与进展,包括连接分类、试验、简化方法承载力与初始抗弯刚度计算、设计方法、有限元分析、以及连接弯矩-转角曲线数学模型化等方面的研究。本文是第二部分。

钢管混凝土柱-钢梁边柱外加强环螺栓连接节点抗震性能

传统钢管混凝土柱-钢梁外加强环焊接节点,由于环板上应力集中现象严重,环板与钢梁连接处易出现撕裂破坏。为此,提出了一种装配式螺栓连接节点形式,即将钢梁伸入上下外环板之间,钢梁翼缘与斜直边环板采用高强度螺栓连接,改变节点连接处传力路径,改善环板受力性能。进行了3个边柱节点拟静力加载试验,研究H型钢梁截面高度、外环板与H型钢梁翼缘高强度螺栓连接处盖板加设与否对节点抗震性能的影响。研究表明,外环板形状设计合理,外环板上塑性损伤可以忽略;在钢梁翼缘与外环板螺栓连接处内侧设置盖板,可使梁端塑性铰外移到环板范围之外的梁截面上,有效提高节点耗能能力。

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。

高强度螺栓连接的应用问题探讨

在钢结构工程中对高强度螺栓的设计与施工应结合其具体构造情况 ,采用不同的设计和施工方案 ,以求达到经济性和合理性。对高强度螺栓施加预拉力所产生的作用和影响进行了分析 ,指出高强度螺栓是否有预拉力不影响连接的极限承载力 ,但其预拉力对于保证节点的刚度具有重要性和必要性。为施工安装方便 。

钢桁架桥摩擦式高强螺栓连接节点设计分析

本文分析了采用高强螺栓连接的桁架桥节点设计的要点,介绍了多种节点连接方式、构造形式和计算方法的优缺点及选用原则。具体阐述了连接节点处的各项计算内容,涵盖了节点板强度验算、拼接板尺寸验算及螺栓承载能力验算,为同类桥梁工程的设计提供借鉴。

装配式梁柱内套筒组合螺栓连接节点的力学性能试验研究

为深入研究装配式梁柱内套筒组合螺栓连接节点力学性能,进行了3个十字形1/2缩尺比例节点试件在低周往复荷载作用下的试验研究,对节点的破坏模式、滞回性能、刚度退化、节点核心区剪切变形、弯矩-转角关系曲线等进行了分析.研究结果表明,在低周往复荷载作用下节点的破坏模式主要表现为对穿螺栓被拉断,外伸端板屈曲,柱壁凹屈,柱壁间连接焊缝断裂;上段柱对穿螺栓往复滑移造成的塑性变形集中在柱壁及外伸端板区域并形成塑性铰,节点具有一定的耗能能力,受对穿螺栓贯穿柱壁连接效应影响,在往复荷载作用下出现"对称凹屈"现象;随内套筒厚度增加,节点核心区剪切变形减小,抗剪刚度增加;节点具有一定的转动刚度,表现出半刚性节点性质.提出的装配式梁柱内套筒组合螺栓连接节点可以实现上柱与下柱、梁与柱全装配式连接.

网架结构大直径螺栓球节点性能试验研究

近年来大直径高强度螺栓在网架结构螺栓球节点中的应用有增多的趋势。对由钢管、锥头、螺栓(M68～M90)、球体等组成的节点承载力进行试验研究,介绍了试验方法、评定准则、节点中各部件的受力性能、破坏特征等。研究表明钢管锥头是整个节点中的薄弱环节,容易沿径向开裂,强度明显低于钢管强度,壁厚不足、材料屈服强度偏低、锻造质量欠佳是锥头强度不足的原因;大多数螺栓承载力难以达到规定的检验要求;出现了球体孔内螺纹剪坏、螺栓被拔出的破坏现象。为了工程安全,网架结构大直径高强度螺栓球节点的设计和制造质量必须引起特别重视。

钢结构梁与梁的拼接连接节点设计研究

鉴于工程项目现场对钢结构部件施工安装的要求,同时为了保障钢结构的安全性、可靠性,合理选择梁与梁的拼接连接形式。本文针对梁的拼接连接节点中,翼缘和腹板都采用摩擦型高强度螺栓连接的形式进行了设计计算,对节点进行了总结归纳。还列举了工程中的项目实例。对钢结构设计具有重要的指导意义。

栓接装配式钢-混凝土组合梁及其抗剪键的力学性能研究

为了探究摩擦型高强度螺栓在装配式钢-混凝土组合梁中的适用性,采用ABAQUS有限元软件建立推出试件和简支梁试件的有限元模型。在试验结果验证模拟可靠性的基础上,研究螺栓预拉力、螺栓孔径、混凝土强度和螺栓强度等因素对单个抗剪键及整体组合梁的影响。分析结果表明:抗剪键的受力过程分为摩擦、滑移、承压和破坏4个阶段;螺栓预拉力、混凝土强度的增大有利于提高摩擦型高强度螺栓的极限承载力和承压抗剪刚度,较大的混凝土孔隙显著降低了螺栓抗剪刚度;提高螺栓预紧力或提高混凝土强度均可增强钢与混凝土部件的组合作用,相反,在抗剪连接程度不变的情况下,提高螺栓等级导致界面刚度分布不均,不利于滑移控制。

大跨度飞机库结构的发展及对其用钢的生产建议

随着民航客机向较大型化方面发展,要求飞机库跨度也愈来愈大。本文结合机库设计经验和对国外机库设计的考察,论述了国内外机库建设中应用各种不同结构型式的空间结构、悬臂结构、落地拱结构、悬索结构、斜拉索结构、预应力钢结构、多层网架结构等发展状况。为适应大跨机库发展的新形势和需要,本文特对我国钢材生产方面,提供了几点值得引起重视的建议。

群英荟萃 共谋发展——钢结构设计规范学术年会举办

2016年11月12日,由中国工程建设标准化协会钢结构专业委员会与中冶京诚工程技术有限公司共同主办的2016年钢结构设计规范（以下简称＂规范＂）学术年会在北京举办。学术年会上,可谓＂群英荟萃、群贤毕至＂,多位业界大咖论道＂钢结构设计＂,共话＂规范＂的发展。

桁架式钢架构工程施工技术的探索

随着钢架构技术的普及,桁架式钢结构技术在各类建筑中应用也越来越广泛。由于钢架构的杆件和节点较多,构造复杂导致施工难度加大。论文主要阐述了桁架式钢结构施工实践中应用的相关技术,同时探讨了大跨度桁架式钢结构施工注意事项。