常溫及火災下單邊螺栓T型節(jié)點抗拉性能研究.pdf

1、采用帶有內螺紋的螺栓孔代替螺母，實現(xiàn)螺栓的錨固，已在機械行業(yè)中廣泛應用。但該連接方式用于鋼梁-鋼管柱的端板連接時，其在常溫及火災作用下的受力性能和設計方法目前尚無成熟的研究結果。
　　本文通過試驗和有限元方法研究了常溫及火災下該類型單邊螺栓T型節(jié)點的抗拉性能。采用試驗和理論方法對常溫下T型節(jié)點進行分析，研究了節(jié)點的破壞模式，節(jié)點的變形規(guī)律，節(jié)點的屈服和極限承載力等。在歐洲規(guī)范給出的三種螺栓連接T型節(jié)點破壞模式的基礎上，考慮螺紋的破

2、壞，提出了兩種新的破壞模式:螺紋破壞及T型翼緣屈服伴隨螺紋破壞，并給出了相應的承載力計算方法。考慮的參數(shù)包括螺栓預緊力、帶螺紋T型翼緣板厚度、有無螺母及螺栓的擰入深度等，并考慮了對較薄翼緣板采用墊板加強后節(jié)點的受力性能。研究結果表明，螺栓預緊力不影響節(jié)點的抗拉強度，但施加預緊力可使節(jié)點初始剛度略有提高;增大翼緣厚度可提高T型節(jié)點抗拉強度和剛度。增加螺母不能提高節(jié)點的屈服承載力，但螺母可防止翼緣在屈服變形過大后分離。增加墊板可有效提高節(jié)點

3、的承載力，但其加強效果不如直接增大T型翼緣的厚度。
　　建立了單邊螺栓T型節(jié)點受力分析有限元模型，并采用試驗結果對有限元模型進行了驗證。有限元分析結果與試驗結果在節(jié)點變形形狀，破壞模式和極限承載力等方面，均吻合較好。利用驗證的有限元模型研究了單邊螺栓T型節(jié)點的破壞機理，并對節(jié)點進行了參數(shù)分析。分析結果表明螺栓桿直徑、螺栓的間距及T型板的強度等參數(shù)對節(jié)點在拉力作用下的破壞模式及抗拉強度均有影響，可通過控制螺栓的間距防止節(jié)點發(fā)生螺紋破