M24高強度螺栓是裝配式鋼結構建筑中應用最廣泛的螺栓規(guī)格之一。借助美國進口的MTS Landmark 370.50伺服液壓疲勞試驗機,針對20MnTiB、10.9級、M24高強度大六角頭螺栓進行了3個靜力拉伸試驗和14個常幅疲勞試驗,通過斷口分析揭示了疲勞破壞的特點及機理,得到了相應的疲勞曲線,建立了其常幅疲勞設計方法,并建議將該連接構造歸入《鋼結構設計標準》（GB 50017-2017）表16.2.1-1中的Z5類。 

【文章來源】：太原理工大學學報. 2020,51(05)北大核心

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【部分圖文】：

試驗裝置

根據(jù)斷裂試樣分析,所有高強度螺栓常幅疲勞破壞模式都是螺栓桿發(fā)生疲勞斷裂,且疲勞斷口均產(chǎn)生于螺桿與螺母咬合處外露的第一個螺紋牙底處,說明高強度螺栓的常幅疲勞破壞主要由應力集中引起。試樣典型的斷裂模式見圖4.高強度螺栓疲勞斷口分析是研究其疲勞過程、分析疲勞失效原因的重要方法[12],通過檢測可以提供材料或構件疲勞斷裂細節(jié),記錄裂紋的萌生、擴展和最終斷裂過程中的重要信息。本文選取高,中,低應力幅下的典型試樣M24-1,M24-7和M24-14,通過掃描電子顯微鏡進行了疲勞破壞斷口的宏觀和微觀(包括疲勞源區(qū)、裂紋擴展區(qū)和瞬斷區(qū))金相分析,初步揭示了高強度螺栓的疲勞斷裂機理。

本試驗首先隨機選取3個M24高強度螺栓連接副進行單向靜力拉伸試驗,以檢驗螺栓的靜力性能并確定合適的疲勞試驗加載等級。表2為靜力試驗結果,其各項力學性能指標均滿足標準要求。在靜力載荷條件下M24高強度螺栓的應力-應變曲線見圖2.表2 靜力試驗結果Table 2 Static test results 高強螺栓編號 強度/MPa 伸長率 δ ˉ /% 收縮率 ψ ˉ /% σ0.2 σ 0.2 ˉ σb σ b ˉ M24-J1 1 057.3 1069 1 174.8 1188 10 42 M24-J2 1 102.9 1 225.5 M24-J3 1 046.9 1 163.2 注:σ0.2為屈服強度實測值; σ 0.2 ˉ 為實測屈服強度平均值;σb為極限抗拉強度實測值; σ b ˉ 為實測極限抗拉強度平均值; δ ˉ 為實測伸長率平均值; ψ ˉ 為實測收縮率平均值。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]在懸掛吊車作用下螺栓球節(jié)點網(wǎng)架的疲勞性能[J]. 馮秀娟,林醒山,潘文,秦云,黃炳生.  建筑結構學報. 1995(04)



本文編號：3088337