不同端距下的螺栓连接板承载性能分析
2018-08-21徐忠根肖德俊邓长根陈荣毅
水利与建筑工程学报 2018年4期
徐忠根,肖德俊,邓长根,陈荣毅
(1.广州大学 土木工程学院, 广东 广州 510006; 2.广东省复杂钢结构工程技术研究中心, 广东 广州 510006;3.同济大学 土木工程学院, 上海 200092; 4.广州南沙明珠湾起步区开发建设指挥部, 广东 广州 511455)
在钢结构设计中,螺栓作为一种重要的连接方式,得到了迅速的发展,广泛地运用于建筑、机械、汽车等领域。国内外学者就普通螺栓和高强度螺栓连接的构件的承载性能,作了广泛的研究[1-8]。结果表明:板件的承压性能与端距和螺栓孔径的比值e/d0、螺栓直径d、板厚t等因素相关。针对螺栓端距e,即构件边缘沿受力方向到第一排螺栓孔中心的距离,《钢结构设计规范》[9](GB 50017—2017)作出了明确的规定,要求最小的容许距离为2d0,最大的容许距离在4d0和8t中取较小值。在德国规范[10]中,针对端距取值的要求:最小的容许距离为1.2d0,最大的容许距离取3d0和6t中的较小值。对比两国规范,发现有一定的差异。因此本文从端距着手,选择螺栓双受剪面剪切连接板进行分析。
1 计算模型方案
本文通过有限元软件ABAQUS建立螺栓双剪切连接板模型,分析端距e对于连接板承载性能的影响。如图1所示,模型主要由盖板、连接板和螺栓组成。盖板的外形尺寸为300 mm×154 mm×7 mm,连接板的外形尺寸为770 mm×154 mm×10 mm,螺栓型号为8.8级M20,孔径d0为22 mm。

图1螺栓连接板模型
1.1 网格划分和单元属性选取
连接板是力学性能分析的重点部分。在划分网格时,考虑到螺栓孔及其附近区域存在应力集中,并且变形较大,故进行了局部加密,提高计算结果的精度。……
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