采用迭代平衡的方法對高強鋼結構螺栓施加標準預緊力,并考慮高強螺栓預緊力的影響,螺絲帽與蓋板之間摩擦的影響,蓋板與翼緣或者腹板之間摩擦的影響,螺栓桿與板件孔壁之間非線性解除承壓的影響,以非線性解除承壓的影響,以非線性通用有限元軟件MSCMarc為平臺建立了考慮接觸摩擦,摩擦滑移和解除承壓的高強螺栓拼接三維非線性有限元分析模型。首先高強螺栓連接的單塊板件,并與試驗對比驗證了模型的可靠性,證實有限元模型可以較好的模擬螺栓的華裔荷載和拼接的極限荷載:然后模擬了高強螺栓梁段拼接節點,并與試驗對比證實模擬結果與試驗骨架先吻合良好。所提出方法合一較好地模擬拼接點中高強螺栓的全過程受力性能,可以用于高強螺栓拼接點的分析和計算。
鋼結構與混凝土結構相比具有強度高,塑性和韌性好,便于加工制作及施工快速便捷等優勢。隨著我國鋼產量的不斷提高,用鋼量已不再成為制約鋼結構發展的瓶頸,鋼結構以及鋼-混凝土組合結構在我國的應用日以廣泛。由于制作、運輸和安裝的需要,鋼結構通常均需要在工廠制作后運到現場連接。在實際工程中,特別是橋梁及礦街結構中的樓蓋體系中,高強度盧栓連接是鋼結構及組合結構中廣泛采用的主要連接方式,如鋼梁的拼接,梁柱節點的鏈接等。高強螺栓拼接克服了現場焊接施工對氣候,焊接技術要求較高,質量較難保證美容儀產生脆性裂縫等缺點,施工快速,質量可靠。
目前,國內外對高強螺栓連接的研究多集中于半剛性節點的理論分析,試驗研究和計算方法,以及高強螺栓拼接的受力性能試驗研究和設計方法。但是,高強螺栓拼接點的全過程受力性能有限元分析方法扔不多見。
高強度螺栓拼接節點試驗較復雜,試驗中螺栓桿的預緊力以及接觸面的摩擦系數均較難以確定,因而進行大規模的螺栓拼接節點試驗即費時費力又難以保證試驗參數的準確性。而采用通用有限元程序模擬螺栓拼接節點性能則可以準確地確定試驗中的螺栓預緊力,接觸面摩擦系數等重要參數,并方便進行大量的試驗參數分析。因而,借助通用有限元分析軟件,并利用已有的試驗成果建立可靠的螺栓拼接節點有限元分析模擬十分重要。