高溫下鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接極限承載力的研究.pdf

1、隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和鋼材產(chǎn)量的增加,鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用日漸增多.但鋼結(jié)構(gòu)具有不耐火的特點(diǎn),對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、連接及材料進(jìn)行在高溫環(huán)境下力學(xué)性能和承載能力的研究非常重要.高強(qiáng)度螺栓連接是鋼結(jié)構(gòu)中所廣泛采用的一種連接方式,鋼結(jié)構(gòu)連接的性能對(duì)整體鋼結(jié)構(gòu)的工作性能具有重大影響,連接處一旦發(fā)生破壞,就會(huì)影響到鋼結(jié)構(gòu)整體工作性能,甚至使其完全喪失承載力.因此,高溫下鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的性能也是鋼結(jié)構(gòu)抗火研究的一個(gè)重要組成部分.由于高溫下高強(qiáng)度螺

2、栓連接的受力性能及破壞機(jī)理極為復(fù)雜,到目前為止,國(guó)內(nèi)外這方面的研究并不多見(jiàn),我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范也尚未涉及.本文總結(jié)了高溫對(duì)鋼材、鋼構(gòu)件和鋼結(jié)構(gòu)受力性能及承載力的影響,介紹了目前國(guó)內(nèi)外對(duì)高溫下高強(qiáng)度螺栓連接的研究狀況.以高溫下高強(qiáng)度螺栓抗拉和抗剪連接極限承載力的試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ),利用ANSYS軟件包建立三維實(shí)體有限元模型,對(duì)高溫下高強(qiáng)度螺栓抗拉和抗剪連接進(jìn)行了非線性有限元計(jì)算,得到各種溫度下高強(qiáng)度螺栓連接的極限承載力,并且將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)進(jìn)

3、行對(duì)比,驗(yàn)證了有限元模型的正確性,得出了高強(qiáng)度螺栓抗拉和抗剪連接的極限承載力隨著溫度的升高而降低的規(guī)律,并由計(jì)算的數(shù)據(jù)分別得出了相應(yīng)的擬合公式,以供高強(qiáng)度螺栓連接的抗火設(shè)計(jì)的參考.同時(shí)本文還充分利用有限元計(jì)算結(jié)果分析了高溫下高強(qiáng)螺栓連接的受力性能和破壞機(jī)理,得出了高強(qiáng)度螺栓連接在高溫下預(yù)拉力降低系數(shù)與溫度的關(guān)系,并初步認(rèn)為高強(qiáng)度螺栓抗剪連接的滑移荷載降低的主要原因是高溫下摩擦系數(shù)的降低和預(yù)拉力的損失.本文的研究具有一定的實(shí)用價(jià)值.分析結(jié)