【摘要】：T型連接件是常用的被等效簡化的梁柱高強螺栓連接單元。幾十年來,國內(nèi)外學者通過大量的試驗與研究,建立了高強螺栓T型連接受力的基本理論,深入探討了撬力對節(jié)點破壞模式的影響。撬力的作用使得螺栓內(nèi)力增大,降低了螺栓承載力,使T型件螺栓處翼緣板產(chǎn)生了彎矩。中美歐各國都有考慮撬力的螺栓連接設計規(guī)范,但都將螺栓假定為軸心受拉構件,并未考慮彎矩的計算。本文以螺栓受拉彎作用發(fā)生屈服為出發(fā)點,通過試驗與有限元軟件模擬分析的方法,對T型連接高強螺栓受拉性能進行深入研究。本文以高強螺栓T型連接件為對象,變化螺栓直徑、螺桿長度、預緊力大小、翼緣板板厚、內(nèi)翼緣板板長與外翼緣板板長6個參數(shù),設計了7個試樣,通過拉伸試驗探討各變量對螺栓內(nèi)力的影響。研究表明彎曲應力隨著荷載增大而增大,屈服時彎曲應力占總應力比值可超過40%。改變尺寸參數(shù)可改變破壞模式和承載力,增大板厚和螺栓直徑可以提高承載力;增大內(nèi)翼緣板板長會提高撬力值,降低螺栓承載力;改變螺栓桿長和外翼緣板板長對螺栓承載力影響不大。使用ANSYS軟件擴大參數(shù)對22個T型連接件建立了等尺寸實體模型進行有限元分析,分析結果表明:撬力(T型件與底件間的接觸軸力)以分布力的形式在各試樣中是普遍存在的,其合力作用點隨著外荷載的增大逐漸偏向外側遠離螺栓中心;螺栓受到彎矩的作用,處于拉彎狀態(tài);接觸軸力的力臂和螺栓所受的彎矩與外荷載、螺栓直徑、翼緣板厚度、內(nèi)翼緣板長度、外翼緣板長度,螺桿長度都有關系。本文提出了新的T型件受力模型,通過計算接觸力臂,彎矩分配比值等參數(shù),提出了螺栓軸力與彎矩的計算方法。結果表明:各參數(shù)的擬合計算式所計算的結果與有限元模擬結果吻合程度較好,并選擇算例進行驗證,其結果是偏于安全且適用的。
[Abstract]:T-type connectors are commonly used as equivalent simplified Liang Zhu high-strength bolt connection units. In recent decades, through a lot of experiments and researches, scholars at home and abroad have established the basic theory of the stress of high-strength bolt T-joint, and deeply discussed the influence of pry force on the failure mode of joints. The action of prying force increases the internal force of the bolt, reduces the bearing capacity of the bolt, and results in the bending moment of flange plate at the bolt of T-shaped part. The design code of bolt connection considering prying force is used in both China and Europe, but the bolt is assumed to be an axial tensile member, without considering the calculation of bending moment. In this paper, the tensile properties of T-joint high-strength bolts are studied by means of test and finite element software simulation analysis, based on the tensile and bending yield of bolts subjected to tension and bending. In this paper, the high strength bolt T-joint is taken as the object. Seven specimens are designed, including the diameter of the bolt, the length of the screw, the preload force, the thickness of the flange plate, the length of the inner flange plate and the outer flange plate, and the length of the inner flange plate and the outer flange plate. The effect of various variables on the internal force of bolts was investigated by tensile test. The results show that the bending stress increases with the increase of load, and the ratio of bending stress to total stress at yield can exceed 40%. The failure mode and bearing capacity can be changed by changing the dimension parameter, the bearing capacity can be increased by increasing the thickness of plate and the diameter of bolt, and by increasing the plate length of inner flange plate, the value of prying force will be increased and the bearing capacity of bolt will be reduced. The change of bolt length and outer flange plate length has little effect on bolt bearing capacity. The finite element analysis of 22 T-type connectors is carried out by using the expanded parameters of ANSYS software. The results show that the prying force (the contact axial force between the T-shaped part and the substrate) is widely used in each specimen in the form of distributed force. With the increase of the external load, the acting point of the joint force gradually deviates from the center of the bolt; the bolt is under the action of bending moment and is in the state of tension and bending; the arm and bolt of contact axial force are subjected to bending moment and external load, the diameter of bolt, the thickness of flange plate, the diameter of bolt, the thickness of flange plate, The length of the inner flange plate, the outer flange plate and the screw length are all related. In this paper, a new stress model of T-shaped parts is presented. The calculation method of axial force and bending moment of bolt is put forward by calculating the parameters of contact arm and moment distribution ratio. The results show that the calculated results are in good agreement with the results of finite element simulation, and the results are relatively safe and applicable.
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU391

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 孔祥偉;孫瑞瑞;王宗瑜;;高強螺栓松動原因分析[J];山西建筑;2009年20期

2 張穎;;高強螺栓計算中的幾個問題分析[J];山西建筑;2010年26期

3 沈馨娥;何東敏;邢利君;;高強螺栓加工工藝研究[J];中國新技術新產(chǎn)品;2012年17期

4 ;高強螺栓在大型機具上的使用[J];電力建設;1994年11期

5 劉堂禮;一種新型的高強螺栓[J];電力建設;1995年04期

6 宋福星,熊作銀;正確認識抗剪型高強螺栓[J];煤礦機械;2001年02期

7 程書力;扶名福;袁志軍;劉偉平;;在役大六角高強螺栓連接副現(xiàn)場扭矩試驗分析[J];南昌大學學報(工科版);2007年03期

8 靳大勇;黃利濤;王永;韋煒;;高強螺栓連接的數(shù)值模擬與分析[J];徐州建筑職業(yè)技術學院學報;2007年03期

9 唐維強;;鋼結構高強螺栓施工技術[J];中國高新技術企業(yè);2008年02期

10 王心健;;以應用為主導的高強螺栓連接教學探索[J];教育探索;2008年09期

相關會議論文 前10條

1 趙永杰;陶怡;;高強螺栓連接的構造及計算[A];第三屆全國鋼結構工程技術交流會論文集[C];2010年

2 李永峰;吳桂蓮;;鋼結構工程高強螺栓施工要點[A];河南省建筑業(yè)行業(yè)優(yōu)秀論文集(2010)[C];2010年

3 雷宏剛;;高強螺栓疲勞缺口系數(shù)的有限元分析[A];第16屆全國結構工程學術會議論文集（第Ⅰ冊）[C];2007年

4 張凱;吳旭東;黃穎;蒲晉;賀強;劇錦三;;高強螺栓節(jié)點受彎承載力設計研究[A];北京力學會第18屆學術年會論文集[C];2012年

5 楊秀英;靳猛;周學軍;;結合某工程探討高強螺栓在設計中的選用[A];第五屆全國現(xiàn)代結構工程學術研討會論文集[C];2005年

6 竇開亮;陳志華;;天津市博物館網(wǎng)架結構高強螺栓試驗[A];第三屆全國現(xiàn)代結構工程學術研討會論文集[C];2003年

7 張崧;謝黎奎;;鋼結構工程高強螺栓施工技術控制措施[A];河南省建筑業(yè)行業(yè)優(yōu)秀論文集(2007)[C];2007年

8 何東敏;沈馨娥;李偉紅;朱穎;魏慶國;;十二角頭高強螺栓工藝研究[A];中國航空學會第七屆動力年會論文摘要集[C];2010年

9 董軍;黃炳生;鄭廷銀;;以小見大、以點帶面——高強螺栓工作原理教學思考[A];高等學校土木工程專業(yè)建設的研究與實踐——第九屆全國高校土木工程學院（系）院長（主任）工作研討會論文集[C];2008年

10 王海濤;;大型高強螺栓組群節(jié)點施工技術[A];’2008全國鋼結構學術年會論文集[C];2008年

相關重要報紙文章 前3條

1 通訊員 賈安來;吊裝四分之一個“鳥巢”[N];中華建筑報;2012年

2 專刊記者 金珊;首次承擔公路大型鋼桁梁斜拉橋安全檢測任務[N];新疆日報(漢);2009年

3 述文;鋼結構制作安裝質量常見病[N];中國建設報;2009年

相關碩士學位論文 前10條

1 盧志君;港珠澳大橋索塔模塊化吊裝設備設計與分析[D];大連交通大學;2015年

2 鄭劍智;往復彎矩作用下翼緣板高強螺栓連接梁—墻節(jié)點力學性能試驗研究[D];福州大學;2014年

3 周伯賢;高強螺栓受拉疲勞性能研究[D];華南理工大學;2016年

4 王劉濤;高強螺栓用42CrMo鋼軋制工藝研究[D];安徽工業(yè)大學;2016年

5 張飛;摩擦型高強螺栓連接節(jié)點試驗研究[D];大連理工大學;2016年

6 張永咸;樹狀柱鋼框架中鋼梁高強螺栓拼接耗能的試驗研究[D];蘇州科技大學;2016年

7 史艷霞;一種高強度螺栓零件加工工藝研究[D];大連理工大學;2016年

8 張鵬飛;不同表面處理工藝對高強螺栓鋼組織及性能的影響[D];西南交通大學;2017年

9 周向前;基于彎矩分配的受拉T型連接高強螺栓受力性能[D];吉林大學;2017年

10 歐陽卿;高強螺栓受力及疲勞性能研究[D];湖南大學;2013年

，

本文編號：2177095