門(mén)式剛架廠房半剛性梁柱節(jié)點(diǎn)在高強(qiáng)螺栓欠擰和超擰下的數(shù)值模擬分析.pdf

1、近年來(lái)，高強(qiáng)螺栓連接已廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)中，節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)螺栓連接的施工檢驗(yàn)，采用的是隨機(jī)抽查的方法。在進(jìn)行施工驗(yàn)收時(shí)，不合格的螺栓可能被漏檢。即使按照規(guī)范施工，高強(qiáng)螺栓的欠擰和超擰現(xiàn)象也是施工中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題。高強(qiáng)螺栓的欠擰或超擰即高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力小于或大于規(guī)范規(guī)定的預(yù)拉力取值。欠擰達(dá)不到高強(qiáng)螺栓預(yù)拉力的設(shè)計(jì)值，使得節(jié)點(diǎn)間的摩擦力小于設(shè)計(jì)值，節(jié)點(diǎn)間的抗剪承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)的額定值；超擰則可能使螺栓產(chǎn)生延遲斷裂。無(wú)論欠擰或超擰，都可能給結(jié)構(gòu)帶來(lái)

2、安全隱患。
　　 本文收集了大量鋼節(jié)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和有關(guān)高強(qiáng)螺栓欠擰和超擰的文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，選取門(mén)式剛架中半剛性梁柱節(jié)點(diǎn)中典型的外伸端板豎放連接的節(jié)點(diǎn)形式作為研究對(duì)象，梁與柱連接的具體構(gòu)造形式是用8個(gè)高強(qiáng)螺栓將焊接在梁上的端板與柱翼緣栓接在一起，并只對(duì)端板上半部分的四個(gè)螺栓中的兩個(gè)螺栓欠擰或超擰的情況模擬。欠擰時(shí)，模擬了欠擰15％、25％、35％三種情況；超擰時(shí)，模擬了超擰15％和25％兩種情況，且每次欠擰和超擰的螺栓數(shù)都是兩個(gè)。采用

3、ANSYS有限元程序進(jìn)行模擬分析，本文分析在欠擰和超擰條件下，節(jié)點(diǎn)端板上應(yīng)力分布和變化規(guī)律，節(jié)點(diǎn)線彈性轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的改變，以及抗彎承載力，在此基礎(chǔ)上對(duì)節(jié)點(diǎn)處的螺栓驗(yàn)收提出了具體的驗(yàn)收方法。得出以下參考建議：
　　 1.欠擰和超擰條件下，梁腹部與端板接觸區(qū)域會(huì)產(chǎn)生很大的應(yīng)力。在端板節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮梁腹部與端部接觸區(qū)域的應(yīng)力，給出具體的構(gòu)造措施來(lái)減小由于欠擰和超擰引起的端板應(yīng)力重分布帶來(lái)的不利影響。
　　 2.高強(qiáng)螺栓在欠擰和

4、超擰條件下都會(huì)影響節(jié)點(diǎn)的線彈性轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，欠擰時(shí)剛度減小，超擰時(shí)剛度增大；欠擰和超擰對(duì)節(jié)點(diǎn)的極限承載力影響不大，對(duì)曲線拐點(diǎn)的承載力有影響。
　　 3.在施工過(guò)后階段的早期，高強(qiáng)螺栓的初始剛度損失是最大的，這一點(diǎn)提醒我們?cè)谑┕を?yàn)收中對(duì)節(jié)點(diǎn)早期的高強(qiáng)螺栓檢查是非常有必要的。
　　 4.標(biāo)準(zhǔn)狀況與塑性極限情況從應(yīng)力分布形態(tài)看，應(yīng)力分布范圍比超擰時(shí)的應(yīng)力分布范圍大，可見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)情況下能較充分利用材料。
　　 5.對(duì)于抗震設(shè)防有