為改善冷彎型鋼結(jié)構(gòu)中單一自攻螺釘連接和自沖鉚接各自存在的缺陷,提出了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的螺釘-鉚釘混合連接,并對(duì)132個(gè)薄壁鋼板混合連接進(jìn)行受剪性能試驗(yàn),對(duì)比分析了純螺釘連接、純鉚釘連接、螺釘-鉚釘混合連接三者的差異,研究了板厚、板厚比、連接件排列方式等對(duì)其受剪性能和破壞機(jī)理的影響,分析了現(xiàn)有承載力直接累加法的適用性,提出了改善的混合連接受剪承載力計(jì)算方法。結(jié)果表明:混合連接能充分結(jié)合螺釘連接和自沖鉚接各自的優(yōu)勢(shì),從而可有效提高純螺釘連接的承載力、剛度和延性,及純鉚釘連接的變形和耗能能力;板厚和板厚比是分別影響其受剪性能及破壞模式的關(guān)鍵因素;連接件的排列方式對(duì)其力學(xué)性能和破壞機(jī)理有顯著影響;由于不同連接的力學(xué)機(jī)理與性能相差較大,現(xiàn)有的承載力直接累加法用于混合連接計(jì)算時(shí)偏于不安全;而本文中基于承載力折減法提出的混合連接承載力計(jì)算方法,其計(jì)算值更為精確,用于設(shè)計(jì)時(shí)不但能考慮更全面的破壞模式,而且更為安全可靠。 

【文章來(lái)源】：建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2020,41(10)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

混合連接采用的連接件

混合連接試件采用5種不同厚度的鋼板，分別為0.8、1.0、1.2、1.5、2.0 mm，板材型號(hào)采用DX51D+Z275的鍍鋅鋼板。參考北美AISI S100-16[21]，受剪試件的鋼條長(zhǎng)200 mm，寬60 mm;其連接件的端距取16 mm，間距取20 mm，邊距取30 mm�；旌线B接試件如圖2所示。已有研究[1]表明，連接件縱向排列比橫向排列時(shí)的承載力和剛度大，對(duì)于雙顆連接件在實(shí)際工程中應(yīng)用時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇縱向排列。因此，考慮連接件的類型及排列方式，冷彎薄壁型鋼連接試件分為4類:雙顆自攻螺釘接頭(簡(jiǎn)稱SS)、雙顆自沖鉚接(簡(jiǎn)稱RR)、自攻螺釘與自沖鉚接的混合接頭(簡(jiǎn)稱SR)、自沖鉚接與自攻螺釘?shù)幕旌辖宇^(簡(jiǎn)稱RS)。其中，SR連接表示螺釘靠近上層板的端部而鉚釘遠(yuǎn)離上層板的端部，RS連接表示鉚釘靠近上層板的端部而螺釘遠(yuǎn)離上層板的端部。4類連接如圖3所示。

已有研究[1]表明，連接件縱向排列比橫向排列時(shí)的承載力和剛度大，對(duì)于雙顆連接件在實(shí)際工程中應(yīng)用時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇縱向排列。因此，考慮連接件的類型及排列方式，冷彎薄壁型鋼連接試件分為4類:雙顆自攻螺釘接頭(簡(jiǎn)稱SS)、雙顆自沖鉚接(簡(jiǎn)稱RR)、自攻螺釘與自沖鉚接的混合接頭(簡(jiǎn)稱SR)、自沖鉚接與自攻螺釘?shù)幕旌辖宇^(簡(jiǎn)稱RS)。其中，SR連接表示螺釘靠近上層板的端部而鉚釘遠(yuǎn)離上層板的端部，RS連接表示鉚釘靠近上層板的端部而螺釘遠(yuǎn)離上層板的端部。4類連接如圖3所示。由自沖鉚接的成型機(jī)理可知，對(duì)于不同厚度組合的鋼板，應(yīng)采用與之匹配的鉚釘及底模，圖4給出了底模和鉚釘?shù)膮?shù)定義�？紤]鋼板厚度、板厚比(t2/t1)的影響，4類接頭均采用上述5種板厚形成11種板厚組合。根據(jù)前期大量自沖鉚接的質(zhì)量評(píng)估測(cè)試及鉚釘?shù)膹?qiáng)度測(cè)試，對(duì)11組不同鋼板厚度的組合，選擇了3種底模類型，參數(shù)如表1所示。不同板厚組合對(duì)應(yīng)的鉚釘參數(shù)與模具類型如表2所示。自攻螺釘選用工程中常用的ST4.2級(jí)平頭十字鉆尾螺釘，其釘頭直徑dw=8.0 mm，釘桿直徑d=4.2 mm，長(zhǎng)度l=22 mm。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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