隨著鋼桁架橋在公路橋梁、特別是城市道路中的廣泛運(yùn)用,在日益高速化、重載化的車輛荷載作用下,高強(qiáng)螺栓節(jié)點(diǎn)易發(fā)生螺栓脫落等病害問題。對(duì)于采用高強(qiáng)螺栓連接的鋼桁架橋梁,在往復(fù)疲勞荷載作用下節(jié)點(diǎn)失效往往開始于螺栓松動(dòng),因此研究高強(qiáng)螺栓節(jié)點(diǎn)在往復(fù)荷載作用下的力學(xué)性能,判斷螺栓失效后節(jié)點(diǎn)的安全性變得至關(guān)重要。本文以實(shí)際公路鋼桁架橋的高強(qiáng)螺栓松動(dòng)問題為依托,通過(guò)探討節(jié)點(diǎn)螺栓松動(dòng)的原因及影響因素,對(duì)橋梁中節(jié)點(diǎn)的安全性能進(jìn)行評(píng)估并提出處置對(duì)策。研究通過(guò)有限元模擬與試驗(yàn)研究結(jié)合的方法,依次進(jìn)行單個(gè)高強(qiáng)螺栓連接的有限元模擬及試驗(yàn)、依托工程全橋受力的有限元模擬、高強(qiáng)螺栓節(jié)點(diǎn)的往復(fù)加載試驗(yàn),得到的主要結(jié)論如下:（1）在往復(fù)荷載作用下,高強(qiáng)螺栓的松動(dòng)是接觸面間塑性變形引起的材料性松動(dòng)和螺紋間微動(dòng)滑移引起的結(jié)構(gòu)性松動(dòng)共同造成的,隨著循環(huán)次數(shù)的增加,當(dāng)高強(qiáng)螺栓的扭轉(zhuǎn)位移達(dá)到一定限值時(shí),螺栓發(fā)生自行松動(dòng)。（2）節(jié)點(diǎn)板間的相對(duì)滑移是高強(qiáng)螺栓發(fā)生松動(dòng)的必要條件,節(jié)點(diǎn)板端的荷載幅值是影響高強(qiáng)螺栓松動(dòng)程度的主要因素。通過(guò)比較節(jié)點(diǎn)彈性階段最大位移Δ_a和節(jié)點(diǎn)板端位移Δ_l、滑移荷載F

【文章來(lái)源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：121 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

近現(xiàn)代我國(guó)

乩礪郟?致哿爍咔柯菟ǖ鈉＠托閱�、皆�?板間的摩擦系數(shù)以及試驗(yàn)溫度三者之間的關(guān)系。當(dāng)節(jié)點(diǎn)板接觸面之間摩擦系數(shù)增加時(shí)，高強(qiáng)螺栓的疲勞壽命會(huì)降低；當(dāng)試驗(yàn)溫度增加時(shí)，高強(qiáng)螺栓的疲勞壽命也會(huì)降低。2014年，張文遠(yuǎn)等[12]通過(guò)ABAQUS有限元精細(xì)化建模，提出了一種利用連接件代替螺栓建模的方法，并通過(guò)試驗(yàn)研究驗(yàn)證了這種方法的可行性，為大型復(fù)雜螺栓群的有限元數(shù)值模擬奠定了基矗將初始預(yù)緊力的大小改為設(shè)計(jì)值的0.2,0.4,0.6,0.8倍，得到節(jié)點(diǎn)板端的剪力和板端位移的關(guān)系曲線，并推導(dǎo)得到高強(qiáng)螺栓單向受力的本構(gòu)關(guān)系曲線，如圖1-2，1-3所示。圖1-2剪力與板端位移的關(guān)系曲線[12]圖1-3栓桿有側(cè)移之后的螺栓本構(gòu)關(guān)系[12]2017年，熊亮等[13]分析了板件摩擦系數(shù)、高強(qiáng)螺栓初始預(yù)緊力兩個(gè)因素對(duì)高強(qiáng)螺栓連接節(jié)點(diǎn)受力性能的影響，并討論了節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)螺栓的缺失對(duì)于節(jié)點(diǎn)板傳力比的影響：首列螺栓預(yù)緊力的變化對(duì)節(jié)點(diǎn)板的影響最大，當(dāng)首列螺栓的預(yù)緊力降低時(shí)節(jié)點(diǎn)板的摩擦力分布的更加均勻。

數(shù)以及試驗(yàn)溫度三者之間的關(guān)系。當(dāng)節(jié)點(diǎn)板接觸面之間摩擦系數(shù)增加時(shí)，高強(qiáng)螺栓的疲勞壽命會(huì)降低；當(dāng)試驗(yàn)溫度增加時(shí)，高強(qiáng)螺栓的疲勞壽命也會(huì)降低。2014年，張文遠(yuǎn)等[12]通過(guò)ABAQUS有限元精細(xì)化建模，提出了一種利用連接件代替螺栓建模的方法，并通過(guò)試驗(yàn)研究驗(yàn)證了這種方法的可行性，為大型復(fù)雜螺栓群的有限元數(shù)值模擬奠定了基矗將初始預(yù)緊力的大小改為設(shè)計(jì)值的0.2,0.4,0.6,0.8倍，得到節(jié)點(diǎn)板端的剪力和板端位移的關(guān)系曲線，并推導(dǎo)得到高強(qiáng)螺栓單向受力的本構(gòu)關(guān)系曲線，如圖1-2，1-3所示。圖1-2剪力與板端位移的關(guān)系曲線[12]圖1-3栓桿有側(cè)移之后的螺栓本構(gòu)關(guān)系[12]2017年，熊亮等[13]分析了板件摩擦系數(shù)、高強(qiáng)螺栓初始預(yù)緊力兩個(gè)因素對(duì)高強(qiáng)螺栓連接節(jié)點(diǎn)受力性能的影響，并討論了節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)螺栓的缺失對(duì)于節(jié)點(diǎn)板傳力比的影響：首列螺栓預(yù)緊力的變化對(duì)節(jié)點(diǎn)板的影響最大，當(dāng)首列螺栓的預(yù)緊力降低時(shí)節(jié)點(diǎn)板的摩擦力分布的更加均勻。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于結(jié)構(gòu)界面波能損耗的螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)[J]. 王濤,劉佳來(lái),李友榮,劉紹鵬.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(06)
[2]預(yù)緊力變化對(duì)高強(qiáng)螺栓摩擦型連接板應(yīng)變分布的影響[J]. 蘭志文,林新鵬,呂超,謝曉彪.  南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版). 2017(01)
[3]車輛荷載激振下多跨連續(xù)梁橋的減振研究[J]. 張鵬,鐘曉林,李星,葉茂,任珉.  廣州建筑. 2015(05)
[4]鋼結(jié)構(gòu)中高強(qiáng)螺栓連接的數(shù)值模擬方法[J]. 張文元,扈玥昕.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(12)
[5]振動(dòng)工況下螺栓連接自松弛機(jī)理研究[J]. 王崴,徐浩,馬躍,劉海平.  振動(dòng)與沖擊. 2014(22)
[6]螺紋聯(lián)接松動(dòng)過(guò)程的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 侯世遠(yuǎn),廖日東.  強(qiáng)度與環(huán)境. 2014(02)
[7]螺栓預(yù)緊力對(duì)法蘭節(jié)點(diǎn)剛度影響的試驗(yàn)研究[J]. 王巖,彭奕亮,魏霞冰,楊俊芬.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(S1)
[8]端面齒聯(lián)軸器螺栓初期自松弛行為研究[J]. 蔣翔俊,朱永生,翟強(qiáng),洪軍.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(09)
[9]摩擦型連接高強(qiáng)螺栓節(jié)點(diǎn)的疲勞性能分析[J]. 王會(huì)利,殷洪建,劉康.  鋼結(jié)構(gòu). 2012(10)
[10]高強(qiáng)螺栓拼接接頭傳力特性的有限元模擬與試驗(yàn)研究[J]. 黃永輝,王榮輝,劉長(zhǎng)海,劉小剛.  鐵道學(xué)報(bào). 2011(11)

博士論文
[1]軸向激勵(lì)下螺栓連接結(jié)構(gòu)的松動(dòng)機(jī)理研究[D]. 劉建華.西南交通大學(xué) 2016

碩士論文
[1]不同預(yù)緊力影響下高強(qiáng)螺栓摩擦型連接的有限元分析及試驗(yàn)研究[D]. 謝曉彪.南昌大學(xué) 2014
[2]門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[D]. 曾意.武漢理工大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3532479