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1、第23卷第4期太原重型机械学院学报Vol.23№42002年12月JOURNALOFTAIYUANHEAVYMACHINERYINSTITUTEDec.2002文章编号:1000-159X(2002)04-0323-05高强度螺栓强度试验及在不同规范中的比较陈晓明,邓洪洲,马星,王肇民(同济大学建筑工程系,上海200092)摘要:本文通过三组不同试件的试验,对磨擦型和承压型两种高度螺栓连接形式的工作机理和失效形式进行了试验研究。同时,把试验结果和不同规范中的取得进行了分析比较。试验分析结果为以后的高
2、强度螺栓连接设计提供了相关依据。关键词:高强度螺栓;磨擦型;承压型中图分类号:TV392文献标识码:A随着钢结构在工程结构中广泛应用,人们对它跨越塔塔身段的强度进行缩尺模型试验,而且有必的研究也日益深入。钢结构节点连接的构造和强要对高强度螺栓连接进行试验。本文工作主要介度研究是一个重要的课题。高强度螺栓由于其良绍高强度螺栓连接试验及其结果分析。好的受力性能而倍受注目。高强度螺栓不同于普2试验方案通螺栓的特点是在承受荷载前已经有很大的预拉2.1试件设计力。由于预拉力的存在,使高强度螺栓连接的工作机理和
3、失效形式比普通螺栓连接复杂得多。因此试件分为三组,每组三个试件。每组材料均为对高强度螺栓连接的试验研究与分析具有理论价Q345bQ235-B试件尺寸见图1、图2、图3。第一值和现实意义。组试件每边各有20个螺栓(如图1);第二组试件螺栓为每边各4个螺栓(如图2)。第三组为十字形截1试验背景面的高强螺栓连接,每边各12个螺栓(如图3)。第一、三组利用设计的接头通过液压加载器来实现使本次高强度螺栓群强度试验是500kV江阴长构件受拉加载,第二组试件直接在试验室100t材料江大跨越输电塔模型试验的一个重要
4、组成部分。试验机上进行拉伸试验。500kV江阴长江大跨越直线塔高达346.5m,导线跨度超过2km,将是目前世界上最高的输电线路跨2.2测点布置越塔。该塔连接节点均采用高强度螺栓群连接,共试验模型不同点的应力分布可通过应变片测得。有20多万只高度螺栓。为了验证结构设计的正确测点布置总的原则是必须保证足够有效的试验数据,性,确保江阴大跨越塔的安全可靠,不仅有必要对并保证数据的准确性。具体布置方式见以下各图。收稿日期:2001-09-26作者简介:陈晓明(1973-),男,现为同济大学建工系在读博士,研
5、究方向为钢结构。©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net324太原重型机械学院学报2002年图1高强螺栓试件1应变片布置图2高强度螺栓试件2应变片布置Fig.1Arrangementofstrainfoilonsample1Fig.2Arrangementofstrainfoilonsample2ofhigh2strengthboltsofhigh2str
6、engthbolts2.3加载值的确定加载值分别由磨擦型和承压型高强度螺栓的设计值来确定。对于磨擦型高强度螺[1,4]栓,其承载设计值为:bNv=0.9nfμP=0.9×2×0.3×70=37.5kNBb和NC=d∑t·fc式中:μf———传力磨擦面数;图3高强度螺栓试件三应变布置μ———磨擦面的抗滑Fig.3Arrangementofstrainfoilonsample3ofhighstrengthbolts移系数(对于Q235取0.3,Q345取0.35,考虑到制作情况,本次试b验取0.3作为分
7、级加载的控制值,试验结果证fv———每个高强度螺栓的抗剪设计值(试件明是完全合理的;2[4]1、2取300N/mm,试件3取P———每个高强度螺栓的预拉力;2[3]250N/mm);b∑t———被连结件的较小厚度;fc———每个高强度螺栓的承压设计值(试件22fb———每个高强度螺栓的承压设计值。1、2取590m,试件3取640m)。c因此试验所加荷载为:对于承压型高强度试螺,其承载设计值为以下两式[4]试件1:磨擦型20×37.5=750kN的较小值:22承压型20×120=2400kNbπdbπ
8、16Nv=nv4fv=2×4×300=120kN试件2:磨擦型4×37.5=150kNbb承压型4×120=480kNNC=d∑t·fc试件3:磨擦型24×37.5=900kN16×40×590=377kN第一组250=16×30×590=283kN第二组承压型24×120300=2400kN16×14×640=143kN第三组在试验过程中分级进行加载。式中:nv———承受剪切的剪面数;3试验过程d———螺栓杆的直径;∑t———被连结件的较小厚度;高强度螺栓群模型试验
