高强度螺栓咬合型连接的抗剪试验研究

高强度螺栓咬合型连接是一种新型连接形式,为研究其受剪时的破坏机理和抗剪承载力,文章分别针对70个单个螺栓试件和30个高强度螺栓咬合型连接整体试件进行了抗剪试验,并研究了槽钢规格、高强度螺栓规格和安装扭矩、槽钢齿形和螺母齿形等参数的影响。结果表明:螺母材料应与螺栓相匹配,螺母应采用平行齿且与槽钢齿咬合良好;高强度螺栓咬合型连接的合理破坏模式为槽钢齿剪坏,其抗剪承载力与槽钢齿的剪切面积、抗剪强度有关;螺栓的安装扭矩不宜过大,能够保证齿咬合即可。根据试验结果,给出了咬合型连接的合理齿形以及单个螺栓抗剪承载力设计值的计算方法。

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。

高强度螺栓咬合型连接的受拉试验研究

为研究支吊架用高强度螺栓咬合型连接的破坏机理与受拉承载力,分别进行了单个螺栓咬合型连接和典型连接的抗拉试验及有限元分析。考虑了槽钢和高强度螺栓规格等参数的影响,单个螺栓抗拉试验中共有66个试件,由六家企业提供。试验结果表明,在螺栓拉力作用下槽钢两侧卷边均绕腹板顶部棱线转动,并形成两条塑性铰线;螺栓安装扭矩对受拉承载力无影响。采用门式支架进行典型连接抗拉试验,按槽钢壁厚不同共设计6个试件。通过试验研究发现,角钢连接件对螺栓产生明显的撬力。为研究单个螺栓连接中槽钢塑性铰线长度和典型连接受拉承载力随固定螺栓间距和槽钢规格的变化情况,又对4个试件补充了有限元分析。结果表明:塑性铰线长度仅与槽钢卷边尺寸有关;角钢连接件的撬力作用能够约束卷边的竖向位移,提高卷边屈服荷载。根据试验和有限元分析结果,给出了单个螺栓连接受拉承载力设计值的计算方法,理论计算值与试验结果吻合较好。

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。

电弧喷涂铝对高强度螺栓摩擦型连接面抗滑移系数的影响

利用电弧喷涂方法在高强度螺栓摩擦型接面上喷涂一层铝涂层。试验结果表明,该方法能明显提高高强度螺栓摩擦型连接面的抗滑移系数。同时,进行了在自然暴露环境下抗滑移系数随时间变化规律的测试。随时间的延长抗滑移系数在3个月内明显衰减;随后变化缓慢,趋向恒定值。

考虑孔周应力集中的摩擦型高强度螺栓抗滑移性能分析与设计方法研究

抗滑移性能是摩擦型高强度螺栓受剪连接的重要力学性能之一。为研究抗滑移性能的影响因素,设计并完成了单个高强度螺栓抗滑移性能试验和高强度螺栓群抗滑移性能试验,连接试件均为双面剪切且表面进行了抛丸处理。基于试验结果,建立了准确、可靠的有限元验证模型,据此对高强度螺栓受剪连接进行了参数分析,主要研究参数包括:螺栓预紧次序、连接板件厚度、垂直于内力方向的螺栓间距与边距以及顺内力方向的螺栓间距与边距。分析结果表明:连接板件最危险截面的塑性区分布对摩擦型高强度螺栓的抗滑移性能有着显著影响,设计时应考虑孔周应力集中现象对抗滑移承载力的折减;不同的截面受力情况对应的孔周应力集中系数存在明显差异。通过计算分析给出了螺栓抗滑移承载力折减系数建议值。相关研究成果可为摩擦型高强度螺栓受剪连接的设计提供改进思路。

承压型高强度螺栓连接的性能研究

本文对影响承压型高强度螺栓连接的诸因素和多栓接头承载力等分别进行了系统的论述;并对规范(GBJ17-88)进行了讨论。

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 。

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。

新型扭剪型单边高强度螺栓的参数分析

通过轴向拉伸静力试验,研究套筒类型、螺栓头锥度等设计参数对新型扭剪型单边高强度螺栓抗拉承载力的影响.结果表明,新型扭剪型单边螺栓共呈现出4种破坏形态:安装时套筒拉脱、加载过程中套筒拉脱、加载过程中套筒剪断和安装时套筒剪断.在套筒类型相同的情况下,随着锥形螺栓头锥度增加,单边螺栓承载力降低;分体式套筒比一体式套筒具有更大的强度优势.新型扭剪型单边螺栓采用分体式套筒、25°锥度螺栓头时极限抗拉承载力最高,此型号M20新型扭剪型单边螺栓建议抗拉设计承载力为50kN.

螺栓孔径与孔型对高强度螺栓摩擦型连接承载能力影响的试验

针对钢结构工程的高强度螺栓摩擦型连接中,已经出现采用大圆孔或槽型孔的情况,对不同螺栓孔径与孔型的高强度螺栓进行预拉力损失试验和抗滑移试验,以研究分析预拉力以及抗滑移系数随着孔径、孔型变化的规律。

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。

摩擦型高强度螺栓连接可靠度的研究

为使摩擦型高强度螺栓连接设计计算更趋合理,结合大量有关摩擦型高强度螺栓的试验资料,通过对影响高强度螺栓连接承载能力的多种主要随机因素的分析,利用一次二阶矩实用概率理论,给出了一种当高强度螺栓连接达到最大设计容许承载力时的可靠度的评估方法,并结合具体算例验证了该方法的可行性.

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。

箕斗构件连接采用摩擦型高强度螺栓替代铰制孔螺栓的应用研究

在对济宁二号井35m3箕斗进行检修更换时,在已有经验的基础上,用GB/T1228大六角摩擦型高强度螺栓替代了原GB27铰制孔螺栓,并进行了较系统的技术实践总结,具有一定的推广意义。

高强度摩擦型螺栓连接性能研究综述

介绍高强度摩擦型螺栓基本概念、连接性能、特点以及起源、发展概况;系统阐述高强度摩擦型螺栓理论分析、数值模拟及实验研究发展情况;重点介绍高强度摩擦型螺栓在土木工程领域的应用及相应研究,指出其在应用中的诸多优点及使用潜力。

长排摩擦型高强度螺栓连接接头的研究

本文根据九江长江大桥钢梁接头设计中出现的长排摩擦型高强度螺栓连接问题,特通过对长、短排螺栓接头的对比试验,探明了不同接头的变形特征,得出了长排栓连接的单栓承载力,不需要象承压型接头那样,随排数增多而折减的结论。而且研究中所提出的判断滑移准则、接头传力比参数、应力集中系数等计算方法,试验表明科学合理,能很好地解释接头的疲劳破坏现象。

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。

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。

孔距对高强度螺栓摩擦型连接拉脱破坏的影响

对比国内外规范对高强度螺栓孔最小间距的规定,分析在摩擦型连接中发生拉脱破坏的可能性,以GB 50017-2003《钢结构设计规范》中对螺栓孔间距的规定值、设计常用值和英国标准中的规定值作为参数,分别计算出不同情况下拉脱破坏不先于其他破坏形式发生时对钢板厚度的要求,讨论我国规范是否需增加拉脱验算内容,最后给出不同规格螺栓匹配不同牌号钢板时,不需验算拉脱破坏的最小厚度。