预埋型螺栓连接件的可拆换性能研究

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作者 门进杰 杜天宇 +3 位作者 李家富 张谦 王家琛 MUDASSAR Ali 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第2期86-96,共11页

文中提出了一种预埋型螺栓连接件,通过设置预埋钢块和螺栓锥套,减少受载时混凝土和钢梁的损伤,实现组合梁的可拆换。设计制作了8组试件,推出试验后拆卸,并对拆卸后的组件重新使用并加载,分析其可拆换性能。探讨了螺栓直径、螺栓强度、有... 文中提出了一种预埋型螺栓连接件,通过设置预埋钢块和螺栓锥套,减少受载时混凝土和钢梁的损伤,实现组合梁的可拆换。设计制作了8组试件,推出试验后拆卸,并对拆卸后的组件重新使用并加载,分析其可拆换性能。探讨了螺栓直径、螺栓强度、有无T形钢块和预埋钢块外径等因素的影响规律。研究结果表明:试件破坏时螺栓剪断或混凝土压溃;8组试件加载后均可快速拆卸;拆卸后的钢梁和T形钢块可多次重复使用;加载后处于无损伤和轻微损伤状态的混凝土板可重复使用2次以上且试件的抗剪性能基本不变;处于损伤状态的混凝土板可重复使用1次,但试件的抗剪性能降低;处于严重损伤状态的混凝土板不可重复使用。此外,预埋型螺栓连接件具有良好的抗掀起性能;螺栓直径或强度的增加,试件的承载力和混凝土板的损伤增加;预埋钢块外径增加,试件的承载力不变,但混凝土板的损伤减少;有无T形钢块对试件的承载力基本没有影响,但可以提高可拆换性能。最后提出了混凝土板局部损伤系数η作为可拆换性能控制指标,当η在0.5左右时可拆换状态较好。 展开更多

关键词 组合梁 预埋型螺栓连接件 推出试验 可拆换性能 可拆换性能指标

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钢-混凝土组合梁螺栓连接件受剪性能试验研究 被引量：1

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作者 杨勇 张树琛 +2 位作者 陈辛 冯世强 杨仕聪 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1076-1084,共9页

传统螺栓连接件的直径小于钢梁预留孔的孔径,导致螺栓与孔壁存在间隙,容易引发钢梁与上部混凝土板间发生相对滑移使组合梁挠度增大。为尽量减小或消除上述间隙,本文引入铰制孔螺栓和螺纹孔螺栓作为组合结构的剪力连接件,并提出锥套自锁... 传统螺栓连接件的直径小于钢梁预留孔的孔径,导致螺栓与孔壁存在间隙,容易引发钢梁与上部混凝土板间发生相对滑移使组合梁挠度增大。为尽量减小或消除上述间隙,本文引入铰制孔螺栓和螺纹孔螺栓作为组合结构的剪力连接件,并提出锥套自锁螺栓连接件。设计并开展了8个螺栓连接件推出试验,基于各试件的荷载-滑移曲线,研究了3种螺栓连接件与传统螺栓连接件间的抗剪承载力、滑移能力及抗剪刚度等受剪力学性能的具体差异。研究结果表明:3种螺栓连接件的破坏形态与传统螺栓连接件表现一致,均为螺栓杆剪断,混凝土无压溃现象;3种螺栓连接件的抗剪承载力均接近于传统螺栓连接件的抗剪承载力;基于试件的荷载-滑移曲线,3种螺栓连接件均可分为弹性阶段、塑性阶段及破坏阶段;3种螺栓连接件的延性系数和抗剪刚度均明显优于传统螺栓。综合考虑力学性能、施工性能和经济性,本文建议选用铰制孔螺栓用于组合结构的剪力连接件。 展开更多

关键词 钢-混凝土组合梁 螺栓连接件 抗剪性能 推出试验 施工性能 抗剪承载力 抗剪刚度 滑移

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新型不锈钢螺栓连接件疲劳后力学性能退化研究 被引量：1

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作者 刘小玲 单江北 +1 位作者 汪炳 王吟枫 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期197-206,共10页

为探究装配式组合梁中新型不锈钢螺栓连接件疲劳后的力学性能,开展螺栓连接件疲劳后力学性能仿真方法研究。首先,基于当前螺栓连接件存在的问题与不足,设计了一种耐锈蚀、方便拆卸的新型螺栓连接件。其次,进行1组静载推出试验,4组不同... 为探究装配式组合梁中新型不锈钢螺栓连接件疲劳后的力学性能,开展螺栓连接件疲劳后力学性能仿真方法研究。首先,基于当前螺栓连接件存在的问题与不足,设计了一种耐锈蚀、方便拆卸的新型螺栓连接件。其次,进行1组静载推出试验,4组不同疲劳加载次数后的静载推出试验,分析了试件破坏特征以及力学性能退化规律。最后,基于材料剩余强度理论,引入考虑疲劳损伤的混凝土和螺栓连接件的材料退化本构模型,建立不同疲劳加载次数后的螺栓连接件力学性能退化仿真计算流程,并对仿真结果进行了验证。结果表明:新型螺栓连接件疲劳加载270万次后剩余承载力退化了12.1%,且疲劳后破坏模式为螺栓剪断。采用的材料本构退化模型的仿真计算值与试验结果吻合较好,能够合理地反映螺栓在疲劳后的力学性能退化状况。 展开更多

关键词 装配式组合梁 不锈钢螺栓连接件 推出试验 数值仿真 疲劳性能

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螺栓连接件剪切疲劳寿命分散性试验研究 被引量：2

4

作者 徐建新 王殿春 +1 位作者 夏道家 魏志毅 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期80-84,共5页

针对螺栓连接件疲劳寿命分散性问题 ,对某型飞机机翼主梁上的一种典型螺栓和连接孔进行测量 ,获得栓孔的配合间隙分布数据。并采用考虑间隙影响的 P-δ曲线 ,对螺栓连接件进行寿命估算和验证试验 ,得出相当吻合的结论。为飞机结构关键... 针对螺栓连接件疲劳寿命分散性问题 ,对某型飞机机翼主梁上的一种典型螺栓和连接孔进行测量 ,获得栓孔的配合间隙分布数据。并采用考虑间隙影响的 P-δ曲线 ,对螺栓连接件进行寿命估算和验证试验 ,得出相当吻合的结论。为飞机结构关键部位的螺栓连接件设计 。 展开更多

关键词 螺栓连接件 寿命分散性 配合间隙 剪切疲劳 试验

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基于西门子PLC的螺栓连接件生产线控制系统 被引量：3

5

作者 陈俊豪 沈景凤 孔强强 《农业装备与车辆工程》 2020年第10期137-141,共5页

自动化生产线控制系统能够极大提高工厂的生产效率,是"工业4.0"中制造或装配方法实现的核心内容之一。针对生产线中螺栓连接件的自动生产问题作了实践性研究,在实验中选择合适的硬件对生产线中的8个工站进行组建,其中核心控... 自动化生产线控制系统能够极大提高工厂的生产效率,是"工业4.0"中制造或装配方法实现的核心内容之一。针对生产线中螺栓连接件的自动生产问题作了实践性研究,在实验中选择合适的硬件对生产线中的8个工站进行组建,其中核心控制部分采用西门子S7-1200PLC,通过载入针对该生产线设计的控制程序即可实现螺栓连接件的自动化生产,对工厂的生产线自动化和高校的教学都有一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 PLC 自动化 生产线系统 工站动作控制 螺栓连接件

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新型不锈钢可拆卸螺栓连接件疲劳后剩余力学性能研究 被引量：2

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作者 单江北 刘小玲 汪炳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期245-252,共8页

为适应装配式组合梁的发展,研发一种新型不锈钢可拆卸螺栓连接件,并对其疲劳荷载作用下的力学性能退化规律开展研究。首先,通过文献和市场调研,充分考虑现有螺栓的优缺点,设计制作一种新型不锈钢可拆卸螺栓连接件用于装配式组合梁;其次... 为适应装配式组合梁的发展,研发一种新型不锈钢可拆卸螺栓连接件,并对其疲劳荷载作用下的力学性能退化规律开展研究。首先,通过文献和市场调研,充分考虑现有螺栓的优缺点,设计制作一种新型不锈钢可拆卸螺栓连接件用于装配式组合梁;其次,制作6组新型螺栓连接件的推出试件,进行静载和疲劳试验,对比静载与不同疲劳加载次数后试件的破坏形态,重点分析新型螺栓连接件在疲劳加载过程中剩余承载力、残余滑移量、抗剪刚度及延性系数的退化规律;最后,基于疲劳累积损伤理论和材料剩余强度模型,确定新型螺栓连接件在疲劳加载过程中的损伤度,进而建立新型螺栓连接件的剩余承载力计算模型。结果表明:新型螺栓连接件在静力和疲劳作用下呈现不同的变形及断面破坏特征;在疲劳荷载作用下,新型螺栓连接件的各项力学性能均呈现不可逆的退化,在该试验中试件在疲劳加载270万次后剩余承载力退化12.1%,延性系数退化67.6%,抗剪刚度退化12.9%,退化较为明显;建立的新型螺栓连接件剩余承载力计算模型计算结果与试验值吻合良好。 展开更多

关键词 不锈钢螺栓连接件 推出试验 疲劳损伤 剩余强度 剩余力学性能

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螺栓连接单搭接件疲劳特性试验与全寿命估算方法研究 被引量：17

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作者 郁大照 陈跃良 高永 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第20期2747-2752,共6页

飞机搭接件结构在疲劳载荷下会产生裂纹并扩展,而目前对搭接件结构参数与其疲劳寿命的关系研究还不够系统,且寿命估算模型只考虑了全寿命的一部分。对不同结构参数的三螺栓单搭接件的疲劳特性进行了试验研究,并以现有工程方法为基础,构... 飞机搭接件结构在疲劳载荷下会产生裂纹并扩展,而目前对搭接件结构参数与其疲劳寿命的关系研究还不够系统,且寿命估算模型只考虑了全寿命的一部分。对不同结构参数的三螺栓单搭接件的疲劳特性进行了试验研究,并以现有工程方法为基础,构建了基于材料初始不连续状态的搭接件全寿命估算模型。结果表明,搭接件的疲劳破坏具有一定的隐蔽性,在一定条件下,采用直孔形式、增大孔间距和螺栓预紧力、减小孔直径等都可以改善搭接件的疲劳特性。数值估算结果与试验结果的对比表明,所建寿命模型具有一定的精度,能满足工程需要,计算结果和结论可作为该类结构损伤容限设计的参考依据。 展开更多

关键词 螺栓连接件 疲劳特性 全寿命 初始不连续状态

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基于螺栓连接的木-轻集料混凝土构件剪切研究 被引量：2

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作者 胡亚风 魏洋 +1 位作者 王彤 赵龙龙 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第8期34-39,共6页

为研究螺栓连接件连接的木-轻集料混凝土试件抵抗推出剪切的能力,设计了32组96个螺栓连接件连接的木-轻集料混凝土试件,采用电液伺服万能试验机及TDS数据采集仪等设备进行了静载推出试验。结果表明:螺栓型剪力连接件的螺栓多于2根后,剪... 为研究螺栓连接件连接的木-轻集料混凝土试件抵抗推出剪切的能力,设计了32组96个螺栓连接件连接的木-轻集料混凝土试件,采用电液伺服万能试验机及TDS数据采集仪等设备进行了静载推出试验。结果表明:螺栓型剪力连接件的螺栓多于2根后,剪切破坏模式属于脆性破坏;螺栓根数相同时,LC20等级的轻集料混凝土连接件推出变形延性系数大;考虑试件极限位移、极限承载力性能,使用2根ф8 mm或ф10 mm直径的螺栓及LC30等级的轻集料混凝土时,综合性能最佳。试验成果对木材与轻集料混凝土复合结构的设计、应用等提供一定的参考价值。 展开更多

关键词 螺栓连接件 木材 轻集料混凝土 复合连接件 荷载-滑移关系

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螺栓被连接件轴向刚度高精度计算的半解析方法 被引量：12

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作者 杨国庆 王飞 +2 位作者 洪军 朱林波 熊美华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期37-42,共6页

以圆盘形螺栓被连接件为研究对象,结合有限元分析与理论解析,提出了一种精确计算被连接件刚度的半解析方法.利用精细的有限元分析模型,分析了不同弹性模量、泊松比、总厚度、装配间隙、厚度比对被连接件刚度的影响规律,构建了同材质上... 以圆盘形螺栓被连接件为研究对象,结合有限元分析与理论解析,提出了一种精确计算被连接件刚度的半解析方法.利用精细的有限元分析模型,分析了不同弹性模量、泊松比、总厚度、装配间隙、厚度比对被连接件刚度的影响规律,构建了同材质上、下被连接件刚度的半解析模型.同时,结合不同材质上、下被连接件的等效方法,求解出上、下被连接件的压应力半顶角,实现了不同材料组合所对应被连接件刚度的精确计算.与有限元分析结果相比,被连接件刚度的相对误差小于3%,绝对误差小于0.02GN/m. 展开更多

关键词 螺栓被连接件 轴向刚度 有限元分析 半顶角

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钢-混凝土组合梁高强螺栓抗剪连接件受剪性能 被引量：25

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作者 陈俊 汪威 +3 位作者 丁发兴 许福 龙士国 杨才千 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2553-2561,共9页

采用ABAQUS有限元软件对钢-混凝土组合梁高强螺栓抗剪连接件的受剪性能进行三维实体有限元非线性分析,模型考虑钢梁、混凝土板和高强螺栓等材料非线性以及各部件之间的接触关系,在试验验证的基础上探讨混凝土强度以及高强螺栓直径、屈... 采用ABAQUS有限元软件对钢-混凝土组合梁高强螺栓抗剪连接件的受剪性能进行三维实体有限元非线性分析,模型考虑钢梁、混凝土板和高强螺栓等材料非线性以及各部件之间的接触关系,在试验验证的基础上探讨混凝土强度以及高强螺栓直径、屈服强度、长径比和预紧力等参数对抗剪承载力的影响,分析结果表明:高强螺栓连接件的抗剪承载力随混凝土强度、螺栓直径与屈服强度的增大而提高。通过拟合建立考虑混凝土强度、高强螺栓直径和屈服强度影响的单个连接件抗剪承载力计算式,并对现行规范中栓钉受剪计算公式和国外学者及本文提出的高强螺栓受剪计算公式的计算值进行比较,结果表明本文提出的计算式具有较高的精度。 展开更多

关键词 钢-混凝土组合梁 高强螺栓抗剪连接件 推出试验 有限元 受剪性能

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螺接连接件的紧固件P-δ曲线计算方法研究 被引量：1

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作者 陈涛 何宇廷 +1 位作者 韩宏文 伍黎明 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第28期140-147,共8页

进行连接件细节应力分析,会用到紧固件的载荷-位移曲线(P-δ曲线)。将P-δ曲线看成是一段直线的做法是不能满足飞机设计和维修的计算需求的。目前,获取完整的P-δ曲线主要依赖试验。基于三维弹塑性有限元法建立了一种螺栓连接件的紧固... 进行连接件细节应力分析,会用到紧固件的载荷-位移曲线(P-δ曲线)。将P-δ曲线看成是一段直线的做法是不能满足飞机设计和维修的计算需求的。目前,获取完整的P-δ曲线主要依赖试验。基于三维弹塑性有限元法建立了一种螺栓连接件的紧固件P-δ曲线的计算方法,考虑了摩擦,预紧力和配合形式的影响。并通过与试验结果对比,说明了本方法获取P-δ曲线的可行性。最后,研究了间隙配合和过盈配合对P-δ曲线的影响。结果表明,紧固件P-δ曲线的刚度随着干涉量的增大(或间隙量的减小)而增大。这对多钉连接结构的钉载均匀化处理具有指导作用。 展开更多

关键词 P-δ曲线 螺栓连接件 有限元 间隙配合 过盈配合

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TC16钛合金螺栓及其连接30CrMnSiA钢板孔的疲劳行为 被引量：8

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作者 谭震 刘道新 +3 位作者 张广来 张晓化 王晓锋 刘军 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第7期767-770,共4页

利用高频疲劳实验机和自制装置进行疲劳试验,研究了TC16钛合金螺栓连接30CrMnSiA高强度钢板结构的疲劳破坏行为,并通过扫描电镜(SEM)和有限元分析法分析了钢板和钛合金紧固件的失效机理。结果表明:30CrMnSiA高强度钢板件用TC16钛合金紧... 利用高频疲劳实验机和自制装置进行疲劳试验,研究了TC16钛合金螺栓连接30CrMnSiA高强度钢板结构的疲劳破坏行为,并通过扫描电镜(SEM)和有限元分析法分析了钢板和钛合金紧固件的失效机理。结果表明:30CrMnSiA高强度钢板件用TC16钛合金紧固件连接时在外加拉-拉疲劳载荷下,其疲劳破坏属于微动疲劳,寿命较带自由孔30CrMnSiA钢板件的常规疲劳寿命下降约60%,脱层和磨粒磨损是板孔微动疲劳的主要损伤形式。TC16钛合金紧固件连接30CrMnSiA高强度钢板结构在拉-拉疲劳载荷下,钛合金螺栓由于弯曲疲劳作用发生弯曲疲劳断裂,而非微动疲劳破坏。TC16钛合金螺栓表面进行阳极氧化处理有利于改善30CrMnSiA高强度钢连接板的微动疲劳性能。然而,钛合金螺栓表面进行阳极氧化处理由于韧性降低的缘故,却导致其常规弯曲疲劳抗力明显下降。 展开更多

关键词 螺栓连接件 钛合金 微动疲劳 常规疲劳 磨损 阳极氧化

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有限滑动螺栓连接装配式混凝土剪力墙抗震性能试验研究 被引量：12

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作者 方强 邱洪兴 +2 位作者 孙建 蒋洪波 唐林 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期559-565,共7页

介绍了一种新型装配式混凝土剪力墙结构,其预制剪力墙之间的水平接缝采用高强螺栓和T形钢框进行连接,竖向接缝采用有限滑动螺栓连接件及钢柱进行连接.对2个装配式剪力墙试件进行拟静力试验,探究了有限滑动螺栓连接件滑动距离对剪力墙破... 介绍了一种新型装配式混凝土剪力墙结构,其预制剪力墙之间的水平接缝采用高强螺栓和T形钢框进行连接,竖向接缝采用有限滑动螺栓连接件及钢柱进行连接.对2个装配式剪力墙试件进行拟静力试验,探究了有限滑动螺栓连接件滑动距离对剪力墙破坏特征、滞回性能、承载能力、耗能能力、延性及刚度退化等抗震性能的影响.结果表明:该新型装配式剪力墙有效地实现了三阶段工作机制,滞回曲线饱满,耗能能力较强,延性系数大于6.5,整体抗震性能良好;长孔有限滑动螺栓连接剪力墙的累积总耗能和延性系数分别较短孔有限滑动螺栓连接剪力墙高20.4%和50.7%,但其峰值荷载较后者低27.7%,而且后者具有较高的后期刚度. 展开更多

关键词 装配式混凝土剪力墙 竖向接缝 有限滑动螺栓连接件 抗震性能 拟静力试验

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疑难螺纹连接件的拆卸

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作者 孙爱民 《农机使用与维修》 2014年第10期98-98,共1页

农业机械上的螺栓，尤其是柴油机上的螺栓连接件，工作中既要保证机件的连接强度，又要承受动载荷的作用，受力复杂，除受拉力外，还承受惯性力、冲击力和振动等的周期性作用。螺栓易发生疲劳断裂和过载断裂。而农业机械工作环境较恶劣... 农业机械上的螺栓，尤其是柴油机上的螺栓连接件，工作中既要保证机件的连接强度，又要承受动载荷的作用，受力复杂，除受拉力外，还承受惯性力、冲击力和振动等的周期性作用。螺栓易发生疲劳断裂和过载断裂。而农业机械工作环境较恶劣，其外部螺栓极易生锈而锈死在螺纹孔中。在农机修理中拆卸又是一项必不可少的工作，拆卸中这些断头螺栓和锈死螺栓，给农机修理工作带来了很大的因难。一些修理工只知道生拧硬扳，对一些重要零件，如连杆体与连杆盖、气缸体与气缸盖等，要求修理时不得损坏的重要连接件，只能束手无策无能为力。 展开更多

关键词 螺纹连接件 拆卸 螺栓连接件 农业机械工作 农机修理 连接强度 过载断裂 疲劳断裂

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可拆卸组合梁剪力连接件抗剪性能数值分析 被引量：1

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作者 罗云标 齐连训 +1 位作者 严加宝 李忠献 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2021年第2期117-126,共10页

为避免传统螺栓剪力连接方式的缺陷,提出了一种用于可拆卸组合梁的新型插块式螺栓剪力连接件。以螺栓直径、缩颈杆段长度、插块材料和插块尺寸为研究参数,共设计了9个静力推出试件,研究了插块式螺栓剪力连接件的抗剪性能。以推出试件为... 为避免传统螺栓剪力连接方式的缺陷,提出了一种用于可拆卸组合梁的新型插块式螺栓剪力连接件。以螺栓直径、缩颈杆段长度、插块材料和插块尺寸为研究参数,共设计了9个静力推出试件,研究了插块式螺栓剪力连接件的抗剪性能。以推出试件为原型,建立ABAQUS有限元分析模型进行数值分析,并通过试验进行验证。结果表明:插块式螺栓剪力连接件的荷载-滑移曲线呈现出预期的明显二次刚度特性,具有良好的剪切滑移延性;破坏模式为预设的缩颈杆段区段内的螺栓发生剪断,而此时预制混凝土板和钢梁无明显损伤;增大螺栓直径可以显著提高连接件的抗剪承载力和抗剪刚度;增加缩颈杆段长度可以提高连接件延性变形能力,但会降低连接件屈服抗剪承载力和抗剪刚度,对极限抗剪承载力则无显著影响;相比于普通混凝土和高强砂浆,使用超高性能混凝土作为插块材料使得插块式螺栓剪力连接件的抗剪承载力和抗剪刚度均得到了提高;插块尺寸对连接件力学性能没有明显影响,但螺栓缩颈杆段和混凝土板预留孔孔壁之间应确保螺栓有足够的剪切滑移变形空间。 展开更多

关键词 可拆卸组合梁 插块式螺栓剪力连接件 数值分析 抗剪性能

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新型装配式组合梁受弯性能试验研究与有限元分析

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作者 李慕纯 罗许国 黄志 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第1期179-189,共11页

为适应装配式建筑的发展需求并实现钢-混组合梁的快速装配化,提出了一种基于高强螺栓连接的装配式组合梁。为研究该新型装配式组合梁的纵向受弯性能及连接件的可靠性,对该组合梁进行了正位两点加载受弯试验,得到了组合梁的破坏模式、荷... 为适应装配式建筑的发展需求并实现钢-混组合梁的快速装配化,提出了一种基于高强螺栓连接的装配式组合梁。为研究该新型装配式组合梁的纵向受弯性能及连接件的可靠性,对该组合梁进行了正位两点加载受弯试验,得到了组合梁的破坏模式、荷载-挠度曲线、跨中截面应变分布曲线、荷载-滑移曲线等特征曲线;并基于受弯试验建立了三维实体有限元模型,分析了预制混凝土板强度、水泥基灌浆料(cement-based grouting material,CGM)强度、高强螺栓预紧力以及抗剪连接程度对该装配式组合梁抗弯性能的影响规律。试验和有限元分析结果表明:组合梁的破坏模式为混凝土板压碎的弯曲破坏,在高强螺栓连接下组合梁表现出较好的组合作用;预制混凝土板强度的增加对组合梁的极限承载力有所提高,但整体增幅并不是很明显;CGM强度和高强螺栓预紧力对组合梁极限承载力影响不大,但螺栓预紧力的增加能提高组合梁在弹性阶段的整体刚度;当抗剪连接程度超过0.7后,提高连接程度对组合梁的受弯性能影响不明显。所得结论为该新型装配式组合梁的应用提供了参考。 展开更多

关键词 钢-混凝土组合梁 梁式试验 有限元分析 装配式结构 高强螺栓连接件

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