带或不带加劲肋螺栓连接端板性能试验及分析

论述了梁柱端板螺栓连接的意义,端板连接的形式、研究分析方法,以及国内外的研究现状和水平。

文章分析了撬力作用产生的原因,通过对国内外钢结构节点端板厚度设计中采用的对撬力作用计算和设计方法的比较,提出端板厚度计算过程中考虑计算撬力作用更合理,并指出gb50017-2003中端板厚度计算没有考虑撬力实际大小,过于保守。

对钢结构节点在火灾作用后的力学性能进行深入研究至关重要,它是研究结构整体火灾作用后力学性能的重要基础。对四个足尺高强螺栓连接节点进行了模拟自然火灾试验,通过对其火灾前后力学性能试验结果的对比分析,采用数值分析的最小二乘法,得到了该类节点各主要参数与其所经历的最高火灾温度相关的拟合公式,为具有此类连接节点的钢结构火灾后的安全性检测评定与加固提供了参考依据,也为我国《钢结构抗火设计规范》的修订提供参考。

为了很好的模拟螺栓连接对发动机机匣刚性的影响,利用ansys非线性接触算法对螺栓连接进行了仿真计算,利用轴向力模拟了螺栓的预紧力,通过一系列不同的螺栓预紧力的计算,得到了机匣弯曲刚度与螺栓预紧力的关系曲线,并分析了螺栓连接对发动机机匣刚性的影响,为复杂结构中的螺栓连接简化提供了可靠的依据。

为了很好的模拟带预紧力受剪螺栓的复杂应力状况,本文应用ansys非线性接触算法对螺栓连接进行了仿真,利用降温法模拟了螺栓的预紧力,给出了螺栓连接刚度计算公式,通过一系列不同厚度构件的螺栓连接刚度计算,得到了构件厚度与螺栓连接刚度间的关系曲线;为复杂结构中螺栓连接的简化计算提供了可靠参考依据。

利用有限元软件ansys对端板型螺栓连接钢节点进行了弹塑性有限元计算,分析了节点中端板厚度的变化对螺栓内力及变形的影响,讨论了螺栓实际受力与设计方法的关系。进而提出了一些在端板型钢节点设计时值得思考的问题。

螺栓连接

实验一螺栓连接实验 ⅰ、单个螺栓连接实验 一、实验目的 现代各类机械中，广泛应用螺栓进行联接，如何计算和测量螺栓受力情况及静、动态特 性参数，是工程技术人员的一个重要课题。本实验通过对螺栓的受力进行测试和分析，要求 达到下述目的。 1、了解螺栓联接在拧紧过程中各部分的受力情况。 2、计算螺栓相对刚度，并绘制螺栓联接的受力变形图。 3、验证受轴向工作载荷时，预紧螺栓联接的变形规律，及对螺栓总拉力的影响。 4、通过螺栓的动载实验，改变螺栓联接的相对刚度，观察螺栓动应力幅值的变化，以 验证提高螺栓联接强度的各项措施。 二、实验项目 lzs螺栓联接综合实验台可进行下列实验项目： 1、(空心)螺栓联接静、动态实验。(空心螺栓+刚性垫片+无锥塞) 2、改变螺栓刚度的联接静、动态实验。(空心螺栓、实心螺栓) 3、改变垫片刚度的静、动态实验。(刚性垫片、弹性垫片

精选 例题1.如下图所示，有一用m20c级螺栓的钢板拼接，钢材为q235-a。 计算此拼接能承受的最大轴心力设计值n。 精选 精选 例题2.图示一钢板的对接拼接，螺栓直径d=20mm，孔径d0=21.5mm， c级螺栓。钢板截面为—16*220，拼接板为2—8*220，钢材采用q235 —af，承受外力设计值n=535kn。钢板抗拉强度设计值f=215n/mm2， 螺栓的强度设计值为fvb=140n/mm2和fcb=305n/mm2。试设计此对接 拼接。 精选 精选 例3如图所示，偏心受拉的c级普通螺栓连接，偏心拉力设计值 n=300kn，e=60mm，螺栓布置如图。 （1）试确定螺栓的规格 （2）其他条件不变，若e=100mm，则螺栓的规格又如何？ 精选 精选 例题4.有一牛腿如图所示，用粗制4.6级螺栓连接于钢柱上， 牛腿下有一支托板

2.设计矩形拼接板与板件用普通螺栓连接的平接接头。（如图所示， 单位mm）。 已知轴心拉力设计值n=450kn，有关强度设计值：fbv＝ 130n/mm2，fbc＝305n/mm2，f＝215n/mm2，粗制螺栓d＝20mm，孔 径d0＝21.5mm 28.10927.81knnknnbc b v 265.57.81/450n 3504324025.32.51808.643000mmdmmdmmd排列： 2/215/7.213 185.1218160 10450223 mmnmmn＝ 净截面强度验算： 盖板长度=2（50+80+80+50）+10=530mm2 6.图示一用m20普通螺栓的钢板拼接接头，钢材为q235，?＝215 n/mm2。试计算接头所能承受的最大轴心力设计值。螺栓m20,孔径 21.5mm,?bv=130n/mm2,?b

分析高强螺栓外伸端板连接中,端板厚度、螺栓直径、节点域加劲肋、端板加劲肋等对高强螺栓拉力分布和承载力的影响。分析结果表明:1)随着外伸端板厚度增加,高强螺栓受到的拉力减小,当端板厚度较薄时,由于板件变形产生的附加撬力使高强螺栓受到的拉力增大,进一步证明了高强螺栓受拉连接中撬力的存在以及对其产生的不利影响;2)外伸端板受拉翼缘两侧螺栓受到的拉力基本相等,当节点连接板件的刚度满足设计要求时,高强螺栓转动中心位于受压翼缘附近,压应力由端板和柱翼缘共同传递,螺栓拉力分布符合t型件计算模型;3)外伸端板设置斜向加劲肋,可以增加外伸端板刚度,减小撬力影响。当节点域不设置加劲肋时,对柱翼缘设置背板进行局部加强,背板的加强作用不明显。研究结果可为高强螺栓外伸端板连接工程应用提供参考。

采用8组40个连接试件,考察胶合木外夹钢板群螺栓连接构件在顺纹受拉时的力学性能,探讨其破坏模式和受力机制。研究表明:胶合木外夹钢板群螺栓连接的破坏模式、承载力、刚度和延性与螺栓列数、每列的螺栓数、螺栓的布置方式有关;承载力不具有由螺栓数线性叠加的性质;螺栓总数不变、多列布置螺栓延性较佳。

研究矩形空心截面外伸端板接头的屈服机制,认为螺栓位于端板的角部。现有规范没有针对钢结构和铝合金结构中的这类连接节点给出相应的设计准则。采用欧洲规范中的对称分量法研究考虑和不考虑撬力作用下新屈服机制的可靠性,基于试验结果建议采用新屈服机制。

1/4 螺栓组连接受力与相对刚度实验 一、实验目的 1、验证螺栓组连接受力分析理论； 2、了解用电阻应变仪测定机器机构中应力的一般方法。 二、实验设备和工作原理 螺栓组连接实验台由螺栓连接、加载装置及测试仪器三部分组成。如图1所示螺栓组连 接是由十个均布排列为二行的螺栓将支架11和机座12连接起来而构成。加载装置是由具有 1：100放大比的两极杠杆13和14组成，砝码力g经过杠杆放大而作用在支架上的载荷为p， 因此，连接接触面将受有横向载荷p和翻转力矩m。 lpm(n·㎜) gp100(n) 式中l—力臂（㎜） 由于p和m的作用，在螺栓中引起的受力是通过贴在每个螺栓上的电阻应变片15的变 形并借助电阻应变仪而测得。电阻应变仪是通过载波电桥将机械量转换成电量实现测量的。 如图2所示，将贴在螺栓上的电阻应变片1

在工业建筑中为了满足工艺方面的特殊要求节省空间一些管道沿柱腹板通行,为此作者论述了梁柱端板螺栓连接的一种加劲方式,即采用槽钢代替薄钢板作为加劲肋。对一无加劲肋和一有槽钢加劲肋的梁柱节点简化模型进行有限元模拟分析,通过计算结果的对比分析,研究槽钢作为加劲肋对节点受力性能的影响。研究表明采用槽钢加劲肋的节点的强度和刚度有了显著提高。

对接触面喷砂处理的5个摩擦型高强螺栓连接试件进行了性能试验,试验结果表明,喷砂处理的接触面抗滑移系数较规范建议值低;高强螺栓的预拉力对接触面的抗滑移系数有影响,预拉力愈大,接触面抗滑移系数愈小。还对其中一个试件做了有限元分析,模拟结果表明,连接板件相对滑动时螺栓孔周围大部分区域的应力达到了板件钢材的屈服强度,而连接破坏时,螺栓孔周围的板件应力均达到了钢材的抗拉强度。

槽钢加劲肋在梁柱连接中性能研究——在工业建筑中为了满足工艺方面的特殊要求节省空间一些管道沿柱腹板通行，为此作者论述了梁柱端板螺栓连接的一种加劲方式，即采用槽钢代替薄钢板作为加劲肋。对一无加劲肋和一有槽钢加劲肋的梁柱节点简化模型进行有限元模拟分...

采用组件法推导了端板螺栓连接初始刚度的计算方法.对螺栓预拉的情况,柱翼缘和端板的初始刚度采用跨中作用一集中力的两端固接梁模型来计算.通过与已有试验数据的对比验证了文中公式的可行性与有效性.

根据h型钢梁柱外伸端板螺栓连接节点的简化力学模型，提出用节点尺寸来计算节点初始转动刚度ri的计算公式，通过与试验结果比较，验证了初始转动刚度ri的计算公式的正确性；并对节点的破坏形式、抗震性能及影响节点初始转动刚度的因素进行了分析讨论。

普通螺栓连接

第7章螺栓连接

螺栓连接例题 (3)