擴(kuò)孔對(duì)摩擦型高強(qiáng)度螺栓傳力影響研究.pdf

1、隨著大型鋼結(jié)構(gòu)體系中高強(qiáng)度螺栓連接的廣泛應(yīng)用，對(duì)高強(qiáng)度螺栓的設(shè)計(jì)、施工提出了更高的要求。在實(shí)際工程中，因種種原因螺栓擴(kuò)孔時(shí)有發(fā)生，影響結(jié)構(gòu)的安全。國(guó)內(nèi)外針對(duì)擴(kuò)孔的研究集中于高強(qiáng)度螺栓承壓型連接和標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔對(duì)節(jié)點(diǎn)耗能變形的影響，對(duì)摩擦型螺栓連接擴(kuò)孔后的承載能力研究較少。本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外已有規(guī)范和研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)摩擦型高強(qiáng)度螺栓在抗剪連接中的承載能力性能以及不同擴(kuò)孔方式對(duì)其承載能力影響進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算分析。
　　本文通過(guò)建立Ans

2、ys模型對(duì)在抗剪連接中的摩擦型高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行模擬。探究了在不同板厚、抗滑移系數(shù)、鋼材強(qiáng)度等參數(shù)下螺栓的連接性能。計(jì)算結(jié)果顯示，除規(guī)范中定義的摩擦系數(shù)及預(yù)緊力大小對(duì)承載能力的影響外，連接板的厚度對(duì)承載能力同樣有較大影響。對(duì)于M30螺栓，在標(biāo)準(zhǔn)栓孔下中間板的板厚取值宜大于20mm，拼接板的板厚宜大于12mm。而鋼材強(qiáng)度對(duì)板件承載能力的影響較小。
　　通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)栓孔進(jìn)行孔型為同心圓的擴(kuò)大孔處理，探究了采用不同擴(kuò)孔面積及對(duì)不同板件進(jìn)行擴(kuò)孔

3、時(shí)螺栓連接構(gòu)件的抗剪承載能力及預(yù)緊力松弛狀況，給出了擴(kuò)孔試件的折減設(shè)計(jì)方法。計(jì)算結(jié)果表明，擴(kuò)孔面積越大承載能力越小，預(yù)緊力松弛越多。不同板件擴(kuò)孔時(shí)，采用拼接板與中間板全部擴(kuò)孔對(duì)承載力的折減最大，僅拼接板擴(kuò)孔時(shí)折減次之，兩者均可取0.85，僅中間板擴(kuò)孔對(duì)承載能力的影響最小，可取0.9的折減。
　　本文同時(shí)還研究了當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)孔擴(kuò)孔時(shí)，新舊栓孔之間的圓心距以及擴(kuò)孔與原孔的位置關(guān)系對(duì)承載能力的影響。研究表明，開孔距離越大承載能力越小，擴(kuò)

4、孔圓心距應(yīng)小于0.2倍的螺栓直徑，此時(shí)折減系數(shù)在0.9以上，圓心距大于此值時(shí)，板件承載力折減較大，影響結(jié)構(gòu)體系安全，因而不建議采用。同時(shí)本文定義了應(yīng)力分布均勻系數(shù)這一評(píng)判指標(biāo)，對(duì)新舊栓孔的位置關(guān)系對(duì)承載能力的影響進(jìn)行評(píng)判。計(jì)算結(jié)果表明，開孔位置平行于荷載方向時(shí)承載能力折減較大，開孔位置垂直于荷載方向時(shí)折減較小，其余位于兩者之間。
　　本文的研究成果能夠在一定程度上解決高強(qiáng)度螺栓擴(kuò)孔對(duì)承載能力影響大小的問(wèn)題，為設(shè)計(jì)人員提供設(shè)計(jì)依據(jù)。