新型不锈钢螺栓连接件疲劳后力学性能退化研究

为探究装配式组合梁中新型不锈钢螺栓连接件疲劳后的力学性能,开展螺栓连接件疲劳后力学性能仿真方法研究。首先,基于当前螺栓连接件存在的问题与不足,设计了一种耐锈蚀、方便拆卸的新型螺栓连接件。其次,进行1组静载推出试验,4组不同疲劳加载次数后的静载推出试验,分析了试件破坏特征以及力学性能退化规律。最后,基于材料剩余强度理论,引入考虑疲劳损伤的混凝土和螺栓连接件的材料退化本构模型,建立不同疲劳加载次数后的螺栓连接件力学性能退化仿真计算流程,并对仿真结果进行了验证。结果表明:新型螺栓连接件疲劳加载270万次后剩余承载力退化了12.1%,且疲劳后破坏模式为螺栓剪断。采用的材料本构退化模型的仿真计算值与试验结果吻合较好,能够合理地反映螺栓在疲劳后的力学性能退化状况。

新型不锈钢可拆卸螺栓连接件疲劳后剩余力学性能研究

为适应装配式组合梁的发展,研发一种新型不锈钢可拆卸螺栓连接件,并对其疲劳荷载作用下的力学性能退化规律开展研究。首先,通过文献和市场调研,充分考虑现有螺栓的优缺点,设计制作一种新型不锈钢可拆卸螺栓连接件用于装配式组合梁;其次,制作6组新型螺栓连接件的推出试件,进行静载和疲劳试验,对比静载与不同疲劳加载次数后试件的破坏形态,重点分析新型螺栓连接件在疲劳加载过程中剩余承载力、残余滑移量、抗剪刚度及延性系数的退化规律;最后,基于疲劳累积损伤理论和材料剩余强度模型,确定新型螺栓连接件在疲劳加载过程中的损伤度,进而建立新型螺栓连接件的剩余承载力计算模型。结果表明:新型螺栓连接件在静力和疲劳作用下呈现不同的变形及断面破坏特征;在疲劳荷载作用下,新型螺栓连接件的各项力学性能均呈现不可逆的退化,在该试验中试件在疲劳加载270万次后剩余承载力退化12.1%,延性系数退化67.6%,抗剪刚度退化12.9%,退化较为明显;建立的新型螺栓连接件剩余承载力计算模型计算结果与试验值吻合良好。