温度对高强度螺栓连接节点承载性能影响的试验研究

• 作者: 侯兆新 龚超 梁梓豪 王罡 姚志东
• 来源期刊: 钢结构
• 关键词: 高强度螺栓 槽孔节点 高温 抗滑移系数 螺栓预拉力
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 科研|Research
• 页码范围: 50-59
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13206/j.gjgS20081803

摘要

高强度螺栓连接是钢结构现场安装的主要手段之一,高强度螺栓连接螺栓孔采用槽孔时对加工和安装误差适应能力更强,便于施工.目前对高强度螺栓槽孔节点的研究较少,对高温下高强度螺栓槽孔节点的研究更是空白.为此进行了14个高强度螺栓标准孔和槽孔连接节点在常温、130℃高温和200℃高温下滑移性能的试验研究,考虑了温度、孔型、螺栓直径等参数的影响,并利用高温应变计测量了高温下高强度螺栓预拉力. 结果表明:1)在20～130℃ 期间,温度对标准孔试件滑移荷载和滑移变形有影响,抗滑移荷载减少0.9％ ～4.3％;抗滑移系数降低7.5％～7.8％;螺栓预拉力松弛约22.4％.2)在130～200℃期间,槽孔试件滑移荷载和滑移变形变化较明显.相对于常温情况,130℃和200℃下M30螺栓滑移荷载分别减少9％和34％,抗滑移系数分别降低11％和7％;螺栓预拉力出现不规则变化.3)常温条件下,相对于标准孔,槽孔的滑移荷载和抗滑移系数要小,且对于直径较大的螺栓,槽孔的削弱较小.M20和M30螺栓槽孔滑移荷载分别比标准孔的低11.0％和4.0％,抗滑移系数分别比标准孔的低12.0％和10.0％.4)130℃ 温度下,相对于标准孔,M30槽孔的滑移荷载和抗滑移系数分别降低9.0％和13.0％,且对比常温条件,130℃温度下槽孔的削弱更大.5)槽孔会加大螺栓预拉力松弛,130℃温度下,M30标准孔节点螺栓预拉力松弛约-16.3％;而槽孔节点螺栓预拉力松弛约-30.7％,比标准孔高14.4％.6)在20～130℃期间,M30螺栓的抗滑移系数比M20螺栓的大约30.0％,说明连接刚度越大,标准试件抗滑移系数值越大;200℃ 温度下,M30螺栓的抗滑移系数比M20螺栓的反而小12.4％,表明M20抗滑移系数出现异常.7)130℃时,M20和M30螺栓预拉力松弛分别约28.4％和16.3％,说明连接刚度越大,螺栓预拉力松弛越小;随着温度提高至200℃时,M20预拉力呈明显下降趋势,下降幅度比130℃ 时要大,离散性也大,M30螺栓预拉力呈现有升有降的状况,没有明显的规律性.