采用迭代平衡的方法对高强钢结构螺栓施加标准预紧力,并考虑高强螺栓预紧力的影响,螺丝帽与盖板之间摩擦的影响,盖板与翼缘或者腹板之间摩擦的影响,螺栓杆与板件孔壁之间非线性解除承压的影响,以非线性解除承压的影响,以非线性通用有限元软件MSCMarc为平台建立了考虑接触摩擦,摩擦滑移和解除承压的高强螺栓拼接三维非线性有限元分析模型。首先高强螺栓连接的单块板件,并与试验对比验证了模型的可靠性,证实有限元模型可以较好的模拟螺栓的华裔荷载和拼接的极限荷载:然后模拟了高强螺栓梁段拼接节点,并与试验对比证实模拟结果与试验骨架先吻合良好。所提出方法合一较好地模拟拼接点中高强螺栓的全过程受力性能,可以用于高强螺栓拼接点的分析和计算。
钢结构与混凝土结构相比具有强度高,塑性和韧性好,便于加工制作及施工快速便捷等优势。随着我国钢产量的不断提高,用钢量已不再成为制约钢结构发展的瓶颈,钢结构以及钢-混凝土组合结构在我国的应用日以广泛。由于制作、运输和安装的需要,钢结构通常均需要在工厂制作后运到现场连接。在实际工程中,特别是桥梁及矿街结构中的楼盖体系中,高强度卢栓连接是钢结构及组合结构中广泛采用的主要连接方式,如钢梁的拼接,梁柱节点的链接等。高强螺栓拼接克服了现场焊接施工对气候,焊接技术要求较高,质量较难保证美容仪产生脆性裂缝等缺点,施工快速,质量可靠。
目前,国内外对高强螺栓连接的研究多集中于半刚性节点的理论分析,试验研究和计算方法,以及高强螺栓拼接的受力性能试验研究和设计方法。但是,高强螺栓拼接点的全过程受力性能有限元分析方法扔不多见。
高强度螺栓拼接节点试验较复杂,试验中螺栓杆的预紧力以及接触面的摩擦系数均较难以确定,因而进行大规模的螺栓拼接节点试验即费时费力又难以保证试验参数的准确性。而采用通用有限元程序模拟螺栓拼接节点性能则可以准确地确定试验中的螺栓预紧力,接触面摩擦系数等重要参数,并方便进行大量的试验参数分析。因而,借助通用有限元分析软件,并利用已有的试验成果建立可靠的螺栓拼接节点有限元分析模拟十分重要。