螺栓连接的有限元分析介绍

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编辑:杭州那泰科技
有限元分析试件分别采用直径相同的8.8级和10.9级高强螺栓,试件的弯矩—转角关系曲线如图所示。从图上可以看出初期阶段采用两种强度的螺栓连接的弯矩—转角位移曲线相同;但由于采用强度较高的螺栓,螺栓预拉力增大,螺栓周围板件被拉开所需外力大,拉开后连接刚度降低,因此当8.8级螺栓周围板件拉开后,连接刚度略有降低;由于连接塑性抗弯承载力由端板抗弯能力起决定作用,采用两种等级的螺栓连接塑性抗弯承载力相差不多;连接极限承载力由螺栓控制,因此采用高强度螺栓的连接极限承载力高。螺栓承载力高,端板和柱翼缘塑性发展比较充分,因此延性较好。
利用改进的螺栓连接有限元分析模型对梁柱外伸端板连接进行了抗弯性能分析,研究了各参数对连接弯矩—转角性能的影响;在有限元分析结果的基础上对连接弯矩—转角关系曲线进行拟合;最后对拟合结果进行回归分析,得到预测连接弯矩—转角关系计算公式,主要结论如下。
(1)改进的螺栓连接有限元模型计算结果与试验吻合良好,可用于梁柱外伸端板连接抗弯性能分析;
(2)外伸端板连接弯矩—转角关系可用3参数指数模型表达,3个参数可利用本文回归公式计算;