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新型可拆卸单边螺栓预拉力及承载力试验研究

朱爱珠 柳岸 金晓 吉亚妮

朱爱珠, 柳岸, 金晓, 吉亚妮. 新型可拆卸单边螺栓预拉力及承载力试验研究[J]. 钢结构(中英文), 2025, 40(2): 37-45. doi: 10.13206/j.gjgS24091501
引用本文: 朱爱珠, 柳岸, 金晓, 吉亚妮. 新型可拆卸单边螺栓预拉力及承载力试验研究[J]. 钢结构(中英文), 2025, 40(2): 37-45. doi: 10.13206/j.gjgS24091501
Aizhu Zhu, An Liu, Xiao Jin, Yani Ji. Experimental Research on Pre-Tension and Bearing Capacity of a New Type of Removable One-Sided Bolts[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2025, 40(2): 37-45. doi: 10.13206/j.gjgS24091501
Citation: Aizhu Zhu, An Liu, Xiao Jin, Yani Ji. Experimental Research on Pre-Tension and Bearing Capacity of a New Type of Removable One-Sided Bolts[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2025, 40(2): 37-45. doi: 10.13206/j.gjgS24091501

新型可拆卸单边螺栓预拉力及承载力试验研究

doi: 10.13206/j.gjgS24091501
基金项目: 

国家自然科学基金项目(52078230)。

详细信息
    作者简介:

    朱爱珠,博士,教授,主要从事钢及组合桥面结构静力与疲劳性能、复杂钢节点连接性能、预制拼装桥梁及其接缝力学性能等方面研究。

    通讯作者:

    金晓,硕士,524587126@qq.com。

Experimental Research on Pre-Tension and Bearing Capacity of a New Type of Removable One-Sided Bolts

  • 摘要: 为实现封闭截面钢结构的装配和可拆卸连接技术,设计了一种新型可拆卸单边螺栓,主要由螺杆、套筒、分体垫片及螺母组成,可采用多种施拧方式完成紧固。首先通过预拉力测量及时变效应试验研究了不同施拧顺序下新型单边螺栓的预拉力及随时间变化的预拉力损失情况,结合实际情况分析可施行性高的施拧方式;然后通过单栓连接抗剪试验和抗拉试验,得到了螺栓连接在剪切及拉伸荷载下的荷载-位移曲线,分析了两种荷载下单边螺栓的受力情况与破坏模式,研究了不同施拧顺序对螺栓连接的抗剪承载力与抗拉承载力的影响;基于相关规范并依据试验结果提出了新型螺栓连接的抗拉及抗剪承载力计算方法;最后,将新型螺栓的承载力与相关研究中不同螺栓的承载力进行对比,评估新型螺栓的承载力水平。结果表明:72 h内螺栓的最大预拉力松弛率为3.6%,建议采用先施拧套筒再施拧螺杆(PB类)且先拧比例在50%以上的施拧方式,可保证60%以上的预拉力达到率;施拧方式仅影响摩擦型连接的抗剪和抗拉承载力,不影响承压型连接的抗剪和抗拉承载力;分体垫片对螺栓连接的受力起控制作用,极限荷载下分体垫片的断裂数量决定单边螺栓连接抗剪模型的破坏模式,承压型抗拉承载力取决于螺栓分体垫片的受剪截面积;试验得到的抗剪、抗拉极限承载力与通过提出的承载力计算方法的理论值吻合较好,误差在11%以内,证明承载力计算方法具有较高的准确性;与同等级单边螺栓相比,新型螺栓的承压型抗拉承载力相近,承压型抗剪承载力明显占优。
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  • 收稿日期:  2024-09-15
  • 网络出版日期:  2025-03-24

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