检索结果-南通市图书馆

作者：王智文苏州科技大学

学位级别：硕士

随着钢结构快速发展,长期服役钢结构越来越多,钢结构耐腐蚀性差的缺点显得十分突出,尤其是暴露在大气中的钢结构桥梁。随着防腐蚀手段的逐步失效,腐蚀介质的侵入,不仅导致截面减损从而改变几何参数,而且导致钢材材性劣化从而变脆,最终... 详细信息

随着钢结构快速发展,长期服役钢结构越来越多,钢结构耐腐蚀性差的缺点显得十分突出,尤其是暴露在大气中的钢结构桥梁。随着防腐蚀手段的逐步失效,腐蚀介质的侵入,不仅导致截面减损从而改变几何参数,而且导致钢材材性劣化从而变脆,最终导致承载力下降、表面损伤、延性降低等。腐蚀主要从钢材、构件、连接和结构四个方面产生影响,本文从钢材性能和摩擦型高强螺栓连接承载力两个方面探讨腐蚀的影响。本文采用的加速腐蚀试验方法是电解腐蚀,其多用于模拟钢筋混凝土结构腐蚀,而用于钢结构研究较少,因此,首先研究电解腐蚀后Q235B钢板的腐蚀效果,再将其用于腐蚀摩擦型高强螺栓连接。电解腐蚀后Q235B钢板力学性能研究,主要研究电解腐蚀法对钢板表面的腐蚀形态及力学性能的影响。结果表明:(1)Q235B钢板在电解腐蚀条件下均匀腐蚀和点蚀同时发生,随着腐蚀程度增加,点蚀现象越明显;腐蚀段与未腐蚀段交界处腐蚀深度大于腐蚀段腐蚀深度;电解腐蚀能较好的模拟自然大气环境中的腐蚀形态。(2)随着腐蚀程度的增加,Q235B钢板力学性能出现了不同程度的变化,屈服强度、抗拉强度呈现明显的线性退化趋势,而强屈比呈现明显的上升趋势。通过分析试验数据,建立了屈服强度、抗拉强度、强屈比与腐蚀率之间的关系式。摩擦型高强螺栓连接中螺栓预拉力是十分重要的参数,与抗滑移系数和承载力关系密切,所以为了测量松弛及腐蚀对高强螺栓预拉力变化,在高强螺栓轴力标定试验中通过在螺栓中心轴线开贯穿圆孔的形式将光纤布拉格光栅传感器封装于螺栓内来测量螺栓预拉力,并通过有限元模拟确定了传感器安装位置。通过高强螺栓轴力标定试验,确定了高强螺栓轴力与传感器测点应变之间的关系。结果表明:当螺栓轴力在170k N以下时,螺栓轴力和传感器测点应变完全符合线性关系,高强螺栓处于弹性阶段,通过传感器测点应变得到螺栓轴力是完全可行的;当螺栓轴力达到设定值170k N时,每个传感器测点应变有所不同,这是因为传感器安装位置不同造成的,表明采用本文安装方式存在误差,因此螺栓需要进行螺栓轴力标定。在腐蚀环境下摩擦型高强螺栓连接承载力研究中,首先,依据规范制作了摩擦型高强螺栓连接试件,接着通过监测光纤布拉格光栅传感器应变将试件完成组装,接着测量了螺栓预拉力的松弛,然后对高强螺栓连接进行了不同程度的腐蚀,最后进行抗剪试验。分析试验结果和数据,得到以下结论:(1)螺栓终拧1小时后松弛超过50%总松弛,5小时以后松弛减小变得十分缓慢,此时松弛达到80%总松弛;48小时后松弛接近完成。(2)螺母、垫圈、螺栓螺纹部以及螺栓与盖板、母板接触面上几乎没有发生腐蚀,溶液几乎没有从螺栓周围的接触面渗透;接触面以红锈为主,接触面的螺栓孔周围与接触面其他区域相比没有进行腐蚀。(3)盖板四周腐蚀深度大于螺栓孔周围腐蚀深度。(4)随着腐蚀深度的增加,螺栓轴力减小。(5)试件荷载—位移曲线有四个明显的阶段:(1)摩擦传力阶段,(2)滑移阶段,(3)屈服强化阶段,(4)失效阶段。(6)第一组试件由于受到松弛影响,滑移荷载都小于计算承载力;而摩擦型高强螺栓连接在腐蚀和松弛共同作用下,滑移荷载都高于计算承载力,腐蚀作用反而提高了试件承载力。(7)随着腐蚀时间的增加,接触面因腐蚀产生的红锈面积越来越大,同时红锈越厚,这是滑移系数随着腐蚀深度变大而变大的原因。在试验研究的基础上,本文对腐蚀的摩擦型高强螺栓连接进行了有限元模拟,建模时考虑了腐蚀造成的盖板截面损失、滑移系数变化和螺栓轴力变化。通过将有限元结果和试验结果进行比较,验证了运用有限元数值模拟方法分析腐蚀后摩擦型高强螺栓连接的适用性和有效性。

关键词：摩擦型高强螺栓连接腐蚀深度螺栓预拉力松弛滑移荷载

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摩擦型高强螺栓抗剪连接的螺栓单排数量和间距因素分析

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施工技术 2006年第5期35卷 74-76页

作者：徐娟时旭东清华大学北京100084

在已有试验结果的基础上合理地建立数值模型,对摩擦型高强螺栓的抗剪连接性能进行分析计算,探讨螺栓的数量、间距等对滑移荷载的影响。

关键词：摩擦型高强螺栓连接螺栓数量螺栓间距抗剪承载力

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基于随机有限元法的非机动车钢桥摩擦型高强螺栓可靠性分析

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科学技术与工程 2022年第21期22卷 9321-9330页

作者：黄林杰广州大学土木工程学院广州510006

摩擦型高强螺栓连接是实现全拆装非机动车钢结构桥梁快速装配化建设的重要构件之一。为研究非机动车钢结构桥梁高强螺栓连接的可靠性能,首先,采用有限元方法建立高强螺栓数值模型,并对模拟方法进行了准确性分析;其次,在此基础上,利用响... 详细信息

摩擦型高强螺栓连接是实现全拆装非机动车钢结构桥梁快速装配化建设的重要构件之一。为研究非机动车钢结构桥梁高强螺栓连接的可靠性能,首先,采用有限元方法建立高强螺栓数值模型,并对模拟方法进行了准确性分析;其次,在此基础上,利用响应面随机有限元法研究了随机变量对高强螺栓结构性能响应的影响,通过随机车流程序计算了非机动车桥梁荷载效应;最后,利用可靠度设计方法研究了钢板梁高强螺栓的抗力分项系数。结果表明:随机变量变异性对高强螺栓不同目标性能有不同程度影响,非机动车荷载作用下的钢桥高强螺栓设计承载力要稍高于现行规范理论公式计算值。

关键词：钢结构桥梁摩擦型高强螺栓连接随机有限元法可靠性分析抗力分项系数

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不同扩孔对FRP板高强螺栓连接力学性能的影响

不同扩孔对FRP板高强螺栓连接力学性能的影响

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作者：党浩南华大学

学位级别：硕士

FRP材料是一种弹脆性材料,如不能合理设计FRP组合结构或框架体系,将会导致其抗震性能差并发生脆性破坏。通过螺栓来连接FRP板件,并将螺栓孔进行扩孔,利用螺栓在孔内的滑移进行摩擦耗能是一种很好的解决方法,既能使结构具有不错的延性又... 详细信息

FRP材料是一种弹脆性材料,如不能合理设计FRP组合结构或框架体系,将会导致其抗震性能差并发生脆性破坏。通过螺栓来连接FRP板件,并将螺栓孔进行扩孔,利用螺栓在孔内的滑移进行摩擦耗能是一种很好的解决方法,既能使结构具有不错的延性又能明显提高其耗能能力。目前,国内外已有不少对扩孔螺栓连接的相关研究,但关于不同扩孔对FRP板高强螺栓连接力学性能影响的研究还很少。本文首先利用ABAQUS用户材料子程序UMAT赋予FRP材料三维Hashin破坏准则以及损伤演变。然后进行建模,将有限元模拟结果与试验对比,验证了子程序UMAT和建模方法的准确性。最后利用经过验证的有限元建模方法进行了以下三种模拟:FRP板在不同扩孔下的承压型高强螺栓连接;FRP板在不同扩孔下的摩擦型高强螺栓连接;FRP板在不同扩孔下高强螺栓连接的耗能能力。在承压型高强螺栓连接中,选取不同扩孔的14个单搭接单螺栓试件进行有限元模拟,结果表明:所有试件的破坏均为先出现板件局部损伤然后螺栓屈服直至剪断,扩孔并没有改变FRP板承压型高强螺栓连接的破坏形式;圆形扩孔在破坏时孔壁边缘的最大应力值要明显高于槽形扩孔;所有试件的荷载-位移曲线都分为4个阶段:克服摩擦力阶段、螺栓滑移摩擦阶段、孔壁线性承压阶段、试件破坏阶段;圆形扩孔试件在孔壁线性承压阶段的连接刚度随扩孔变大而降低;不同扩孔试件的FRP板出现局部损伤的起始载荷不同,圆形扩孔出现局部损伤的起始载荷更大且损伤起始裂纹更多。在摩擦型高强螺栓连接中,选取不同扩孔的5个双搭接双螺栓试件进行了有限元模拟,结果表明:随着扩孔的增大,试件在螺栓滑移前的连接刚度减小,到达滑移荷载所需的位移增大,但滑移荷载的大小并不变,在圆形孔扩孔中这一现象更为明显;在螺栓滑移过程中,靠近FRP板中部的螺栓孔洞应力集中更明显,另外,槽形扩孔的高应力区域要比圆形扩孔的范围广,最大应力值要比圆形扩孔大。对不同扩孔的高强螺栓连接的耗能进行有限元模拟,结果表明:相比于扩孔孔形,扩孔的大小对FRP板螺栓连接的影响更大。扩孔越大,试件在循环载荷作用下的耗能越大。

关键词：扩孔 FRP UMAT ABAQUS 承压型高强螺栓连接摩擦型高强螺栓连接耗能

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腐蚀对高强螺栓摩擦型连接性能影响分析

腐蚀对高强螺栓摩擦型连接性能影响分析

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第20届全国结构工程学术会议

作者：张萌徐善华尹英杰邱斌西安建筑科大学土木工程学院

本文通过恒温恒湿快速锈蚀模拟方法,对不同锈蚀程度的高强螺栓摩擦型连接性能进行了试验分析。分析表明,随着腐蚀程度的增加,高强螺栓连接试件的抗滑移系数在锈蚀率一定范围内随着锈蚀率的增大而增大。这对研究既有钢结构锈蚀后连接节... 详细信息

本文通过恒温恒湿快速锈蚀模拟方法,对不同锈蚀程度的高强螺栓摩擦型连接性能进行了试验分析。分析表明,随着腐蚀程度的增加,高强螺栓连接试件的抗滑移系数在锈蚀率一定范围内随着锈蚀率的增大而增大。这对研究既有钢结构锈蚀后连接节点的承载性能退化有一定的意义。

关键词：摩擦型高强螺栓连接滑移荷载抗滑移系数恒温恒湿

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摩擦型高强螺栓单面搭接连接微动疲劳试验及相关参数分析

摩擦型高强螺栓单面搭接连接微动疲劳试验及相关参数分析

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第十八届全国疲劳与断裂学术会议

作者：徐亚洲孙震西安建筑科技大学土木工程学院

基于10个Q235和10.9级摩擦型高强螺栓构成的单面搭接连接微动疲劳实验结果,通过试件断口扫描电镜分析了裂纹萌生、扩展、断裂过程,结果表明试件破坏均由螺栓紧固处板-板接触界面微动磨损引起裂纹形核,裂缝随后向两侧扩展直至最终断裂。... 详细信息

基于10个Q235和10.9级摩擦型高强螺栓构成的单面搭接连接微动疲劳实验结果,通过试件断口扫描电镜分析了裂纹萌生、扩展、断裂过程,结果表明试件破坏均由螺栓紧固处板-板接触界面微动磨损引起裂纹形核,裂缝随后向两侧扩展直至最终断裂。确定了此处疲劳破坏为微动疲劳断裂破坏。通过有限元方法建立试件数值模型,分析接触面在疲劳荷载幅值最大时,接触面切应力的分布,对比试验结果,表明接触面切应力较大处,磨损较为严重且裂纹也在此区域萌生。通过FFD参数准确预测裂纹开裂位置,并建立微动疲劳数值模犁。

关键词：摩擦型高强螺栓连接微动疲劳寿命 FFD 裂纹位置

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