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循环荷载下高强度螺栓连接摩擦系数试验研究*

2021-12-11刘学春杜胜权陈学森余少乐潘钧俊

建筑结构 2021年23期

刘学春,杜胜权,陈学森,余少乐,陈 华,潘钧俊

(1 北京工业大学北京市高层和大跨度预应力钢结构工程技术研究中心, 北京 100124; 2 中国建筑第八工程局有限公司, 上海 200135)

0 引言

装配式钢结构建筑是新型钢结构建筑和绿色建筑的重要形式,具有建设周期短、对环境影响小等优点[1-2]。焊接和高强度螺栓连接是目前钢结构建筑中最常用的两种连接形式[3]。相较于焊接连接,高强度螺栓连接便于保证施工质量、现场施工速度快且具有可拆卸的特点,同时经合理设计可满足不同的强度和刚度要求,因此在装配式钢结构建筑中广泛应用。焊接更适于工厂连接,螺栓连接更适合施工现场连接[4-5]。

1994年美国北岭地震和1995年日本神户地震中大量焊接的钢框架梁柱节点由于梁翼缘焊缝断裂而发生破坏。近年来,随着新型装配式钢结构建筑不断发展,通过高强度螺栓摩擦型连接实现剪力和弯矩传递的需求不断增加。刘学春等[6-11]在开展模块化钢结构研发过程中提出了多种形式的现场螺栓连接方式,并对梁翼缘高强度螺栓摩擦抗剪连接传递弯矩的节点开展了试验研究,结果表明,所提的连接构造可实现连接区小震时不滑移、中震时滑移耗能、大震时通过滑移和梁端塑性变形耗散地震能量和提高延性。张爱林等[12]提出了柱-桁架间的可滑移螺栓组件连接构造,通过静力试验和有限元模拟论证了可滑移螺栓连接的有效性。马人乐等[13]对梁柱槽形孔高强度螺栓节点进行了试验研究,表明利用螺栓在槽形孔中的滑移可显著提高节点延性和变形能力,通过合理设计可充分利用滑移实现耗能。……

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