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螺栓连接结构的爆炸冲击破坏

爆炸与冲击 2010年第2期30卷 197-202页

作者：金晶吴新跃海军工程大学机械工程系湖北武汉430033

为了建立真实可信的螺栓连接破坏模型,利用瞬态分析软件LS-DYNA分析了螺栓连接部件在爆炸冲击下的破坏情况,提出了简化破坏模型的建立方法。建立了M24螺栓连接3维有限元模型,使用部分降温法进行了螺栓预应力的加载,然后结合弹塑性材料... 详细信息

为了建立真实可信的螺栓连接破坏模型,利用瞬态分析软件LS-DYNA分析了螺栓连接部件在爆炸冲击下的破坏情况,提出了简化破坏模型的建立方法。建立了M24螺栓连接3维有限元模型,使用部分降温法进行了螺栓预应力的加载,然后结合弹塑性材料本构模型和面-面接触算法计算了在不同爆炸冲击情况下有、无预应力螺栓和螺栓-螺母连接的变形破坏情况。根据计算结果总结了冲击波入射角度和预紧力大小对螺栓连接破坏的影响规律,并建立了螺栓连接结构的简化破坏模型。最后提出了提高螺栓连接抗冲击能力的一些措施,为设备整体抗冲击计算模型的建立及抗冲击设计提供参考。

关键词：爆炸力学简化破坏模型数值模拟螺栓连接冲击破坏抗冲击

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螺栓连接承弯承载能力可靠度分析

四川大学学报（工程科学版） 2009年第5期41卷 70-74,102页

作者：张新培杨毅田志鹏四川大学建筑与环境学院四川成都610065

木结构螺栓连接可靠度水平的已有研究主要针对单根螺栓连接,而实际工程中螺栓连接均为多根螺栓构成,其可靠度水平的研究目前尚为空白。针对此问题,以中国木结构设计规范为基础建立了其承弯承载能力可靠度分析模型,采用可考虑随机变量相... 详细信息

木结构螺栓连接可靠度水平的已有研究主要针对单根螺栓连接,而实际工程中螺栓连接均为多根螺栓构成,其可靠度水平的研究目前尚为空白。针对此问题,以中国木结构设计规范为基础建立了其承弯承载能力可靠度分析模型,采用可考虑随机变量相关影响的改进的JC法编写了相应分析程序。在大量的数值计算基础上,给出了螺栓连接承弯承载能力可靠度水平:ρrirj=1时,多根螺栓连接的可靠指标与单根螺栓连接的可靠指标相等,β总平均值为4.0023,变异系数为0.0968;rρirj=0时,多根螺栓连接的β总平均值为5.8681,变异系数为0.1230;rρirj在本文范围内线性改变时,多根螺栓连接的β总平均值为4.1594,变异系数为0.0893。可供修订中国木结构设计规范参考。

关键词：木结构螺栓连接承弯承载能力可靠度改进的JC法

螺栓连接叠合梁-预制剪力墙节点抗震性能试验

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哈尔滨工程大学学报 2021年第4期42卷 447-455页

作者：夏康胡翔薛伟辰同济大学建筑工程系

为了提高全预制混凝土框架-剪力墙结构中叠合梁与预制剪力墙连接的施工效率,本文提出了一种螺栓连接叠合梁-预制剪力墙平面内节点方法。该节点的预制剪力墙竖向通过单排套筒灌浆连接,且预制剪力墙与叠合梁通过螺栓连接。通过开展轴压比0... 详细信息

为了提高全预制混凝土框架-剪力墙结构中叠合梁与预制剪力墙连接的施工效率,本文提出了一种螺栓连接叠合梁-预制剪力墙平面内节点方法。该节点的预制剪力墙竖向通过单排套筒灌浆连接,且预制剪力墙与叠合梁通过螺栓连接。通过开展轴压比0.2/0.5下2个螺栓连接叠合梁-预制剪力墙平面内节点和2个现浇对比节点的低周反复荷载试验,对其抗震性能进行了研究。研究结果表明:4个节点最终的破坏形态均为梁端受弯破坏,节点核心区箍筋在试验过程中始终处于弹性状态;4个节点的滞回曲线均较饱满;预制节点与现浇节点的承载力相差-11.6%～25.7%;由于预制梁端灌浆料较早剥落,预制节点延性为3.0、1.9,比现浇节点低25.0%～48.6%;预制节点的刚度退化规律与现浇节点基本一致;相对侧移角不超过1.5%时,预制节点耗能与现浇节点相当。基于试验结果提出了四折线恢复力模型。螺栓连接叠合梁-预制剪力墙平面内节点具有良好的抗震性能。

关键词：叠合梁-预制剪力墙平面内节点螺栓连接低周反复荷载试验承载力延性刚度退化恢复力模型耗能

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螺栓连接预制拼装CFST桥墩抗震性能试验

中国公路学报 2017年第12期30卷 242-249页

作者：贾俊峰赵建瑜张强韩强杜修力亓路宽北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 招商局重庆交通科研设计院有限公司桥梁工程结构动力学国家重点实验室重庆400067 北京市政路桥管理养护集团有限公司北京100097

为发展适用于强震区的绿色、高效预制装配桥梁结构,提出2种基于螺栓连接的节段预制拼装钢管混凝土(CFST)桥墩。开展有轴向预应力和无预应力的预制节段拼装CFST桥墩侧向往复拟静力加载试验研究,简要描述了预制节段拼装桥墩在水平往复荷... 详细信息

为发展适用于强震区的绿色、高效预制装配桥梁结构,提出2种基于螺栓连接的节段预制拼装钢管混凝土(CFST)桥墩。开展有轴向预应力和无预应力的预制节段拼装CFST桥墩侧向往复拟静力加载试验研究,简要描述了预制节段拼装桥墩在水平往复荷载作用下的结构变形和损伤过程,分析其恢复力-位移滞回性能、卸载刚度、预应力损失、节段间接缝张口等非线性力学行为。研究结果表明:基于螺栓连接的预制节段拼装CFST桥墩具有良好的水平承载能力和耗能能力,滞回曲线饱满,延性性能较好;桥墩轴向预应力可提高桥墩的自复位能力,合理设计连接钢管尺寸能够实现节段间接缝开口均匀分布,相对于传统拼装桥墩只有底部开口情况,该设计更能充分利用各节段强度;随水平加载位移增加,轴向预应力筋张拉力基本呈线性增加,在最大水平加载偏移率为7.7%时,桥墩仍具有良好的水平承载能力,水平力撤销后预应力筋张拉力损失约为加载前的20%。研究结果可为开展基于预制拼装钢管混凝土桥墩的结构设计和工程实践提供参考,对推动中国快速桥梁建造技术具有积极意义。

关键词：桥梁工程节段拼装往复拟静力加载试验螺栓连接预应力损失钢管混凝土桥墩后张预应力

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螺栓连接装配式剪力墙恢复力模型

哈尔滨工业大学学报 2022年第4期54卷 55-64页

作者：姜绍飞赵剑连晟航福州大学土木工程学院福州350108 福建工程学院土木工程学院福州350118

为提高装配RC剪力墙的施工效率和结构整体性,提出了一种集成钢连接件的螺栓连接装配式剪力墙(bolted-connection assembled shear wall,简称BASW),包括全装配剪力墙和两端边缘构件现浇的半预制装配剪力墙。设计了1片现浇普通混凝土剪力... 详细信息

为提高装配RC剪力墙的施工效率和结构整体性,提出了一种集成钢连接件的螺栓连接装配式剪力墙(bolted-connection assembled shear wall,简称BASW),包括全装配剪力墙和两端边缘构件现浇的半预制装配剪力墙。设计了1片现浇普通混凝土剪力墙、3片全装配剪力墙以及3片半装配剪力墙,设计参数为装配方式以及剪跨比,并进行了拟静力试验。试验结果表明剪跨比和装配方式对剪力墙抗震性能有较大影响,全装配剪力墙由于连接钢框使墙肢底部破坏面上移,峰值承载力要高于同剪跨比的现浇和半装配剪力墙。结合数值分析,进一步研究了装配率、剪跨比、轴压比、边缘构件配箍率及边缘构件尺寸等参数对模型骨架曲线与滞回性能的影响,建立了新型螺栓连接装配式剪力墙的三折线骨架曲线模型以及恢复力模型。对比发现,本文所提出的恢复力模型与试验曲线吻合较好,能够较好地反映出墙体的滞回性能,可用于该类螺栓连接装配式剪力墙的弹塑性分析。

关键词：装配式剪力墙螺栓连接拟静力试验数值模拟恢复力模型

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螺栓连接预制混凝土梁-板子结构抗连续倒塌机理研究

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建筑结构学报 2020年第1期41卷 173-180页

作者：钱凯李治何畔吴刚广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 东南大学国家预应力工程技术研究中心江苏南京210096

为研究螺栓连接预制混凝土(PC)结构的抗连续倒塌性能,制作一个两跨1/3缩尺的螺栓连接PC梁-板子结构试件,采用堆加均布荷载与Pushdown相结合的加载方式研究其在受力过程中的开裂模式和抗力曲线。结果表明:螺栓连接PC框架具有较好的变形能... 详细信息

为研究螺栓连接预制混凝土(PC)结构的抗连续倒塌性能,制作一个两跨1/3缩尺的螺栓连接PC梁-板子结构试件,采用堆加均布荷载与Pushdown相结合的加载方式研究其在受力过程中的开裂模式和抗力曲线。结果表明:螺栓连接PC框架具有较好的变形能力;在加载初期试件抗力主要由梁和板的抗弯机制提供;与RC结构不同的是压拱机制作用对PC梁抗倒塌贡献较少。由于梁柱节点部位螺栓附近混凝土容易发生撕裂破坏导致预制梁提早退出工作,但板中钢筋网在大变形阶段可以发展拉膜机制使得子结构可以继续承受荷载,不至于发生倒塌破坏。通过有限元软件LSDYNA建模,进一步分析了螺栓连接PC结构的预制梁与板(预制板和后浇叠合层)对结构抗力的贡献。有限元分析表明,预制板及后浇叠合层在加载初期的抗力贡献高达87%,在大变形阶段由于叠合层钢筋网发展拉膜机制,其抗力贡献也高达72%。

关键词：梁-板子结构螺栓连接预制混凝土有限元分析抗力机制连续倒塌

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螺栓连接层合板孔边挤压应力三维分布

复合材料学报 2018年第12期35卷 3360-3367页

作者：寇剑锋徐绯西北工业大学航空学院西安710072

孔边应力是复合材料连接设计中强度校核的重要依据,装配间隙对其有明显的影响。针对准各向同性铺层层合板单搭接连接结构,首先采用弹性基剪切梁模型推导了螺杆挠度的解析解,给出挤压载荷沿着层合板厚度方向的分布。在此基础上,将能计及... 详细信息

孔边应力是复合材料连接设计中强度校核的重要依据,装配间隙对其有明显的影响。针对准各向同性铺层层合板单搭接连接结构,首先采用弹性基剪切梁模型推导了螺杆挠度的解析解,给出挤压载荷沿着层合板厚度方向的分布。在此基础上,将能计及装配间隙的二维情况下孔边挤压应力分布的Persson模型推广到三维情况,得到了孔边挤压应力分布及应力集中系数。理论结果通过三维细节有限元方法进行了验证。最后采用理论方法分析了装配间隙、层合板厚度及钉载对应力集中系数的影响。

关键词：螺栓连接间隙弹性基梁应力集中系数挤压应力

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螺栓连接装配式墙板抗侧刚度研究

工程科学与技术 2022年第3期54卷 98-108页

作者：熊峰王兆强冉明明陈江赵福超钟亚超四川大学建筑与环境学院深地科学与工程教育部重点实验室四川成都610065 四川大学灾后重建与管理学院四川成都610065 四川大学破坏力学与工程防灾减灾四川省重点实验室四川成都610065

螺栓连接装配式墙板体系具有连接简单、建造快速的优势,近年来工程应用逐渐增多。本文以钢板拼接式螺栓连接和穿缝式螺杆连接两种常见的螺栓连接装配式墙板为研究对象,进行7片墙板的拟静力试验。结果显示:螺栓连接装配式墙板由于水平缝... 详细信息

螺栓连接装配式墙板体系具有连接简单、建造快速的优势,近年来工程应用逐渐增多。本文以钢板拼接式螺栓连接和穿缝式螺杆连接两种常见的螺栓连接装配式墙板为研究对象,进行7片墙板的拟静力试验。结果显示:螺栓连接装配式墙板由于水平缝处张开,墙体发生刚性转动,导致抗侧刚度低于现浇墙板。通过弹性理论分析和有限元数值模拟,揭示了螺栓连接装配式墙板的水平变形特性,分析了影响墙体抗侧刚度下降的因素,提出了相应的抗侧刚度计算公式。通过对比数值分析结果与试验结果,验证了本文公式的可靠性。基于参数分析的研究结果,回归了考虑螺栓节点配钢率、墙体的高宽比、轴压比和节点相对位置4个参数的干式螺栓连接装配式墙板抗侧刚度降低系数的简化计算公式,该简化公式的计算结果与数值模拟的结果误差在±20%之内,表明预测结果较为准确。提出的抗侧刚度计算公式可为建立低多层螺栓连接装配式墙板结构体系的设计理论提供参考。

关键词：装配式墙板螺栓连接抗侧刚度数值分析

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螺栓连接非线性振动特性研究

振动与冲击 2009年第7期28卷 196-198页

作者：陈学前杜强冯加权中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621900

在不同的外界激励下,螺栓连接常常表现出一定的非线性。为研究螺栓连接的非线性特性,设计了一个螺栓连接系统,并对其进行不同基础激励下的正弦扫频实验。通过实验数据的分析得到了螺栓连接的共振频率和相对阻尼系数,发现其随着激励量级... 详细信息

在不同的外界激励下,螺栓连接常常表现出一定的非线性。为研究螺栓连接的非线性特性,设计了一个螺栓连接系统,并对其进行不同基础激励下的正弦扫频实验。通过实验数据的分析得到了螺栓连接的共振频率和相对阻尼系数,发现其随着激励量级的不同呈现出较明显的非线性特性。在理论模型研究中,将系统简化为非线性弹簧、非线性阻尼器、质量块的单自由度模型,并利用实验数据对非线性方程中的系数进行了识别。利用此非线性模型,求出系统的主共振频率和相对阻尼系数,它们与实验结果相比差别较小,说明文中所给的非线性方程能较好描述螺栓连接的振动特性。

关键词：螺栓连接振动非线性