铸钢件连接螺栓受拉性能试验及计算方法研究

摘要

对采用铸钢件连接钢框架梁柱节点中的螺栓受拉性能及相关计算方法进行研究.变换铸钢件水平肢、竖肢和肋板厚度对铸钢件螺栓连接进行受拉试验,研究铸钢件变形对螺栓内力的影响,获得螺栓内力与外荷载关系.试验结果表明:随铸钢件竖肢和肋板厚度的增加,螺栓内力减小,竖肢影响更显著.撬力的存在显著增大螺栓的内力,并且由于拉力的偏心,产生不可忽略的弯矩.采用ANSYS有限元分析软件进行扩大参数分析,对影响螺栓截面内力的因素进行研究,获得螺栓截面拉应力和弯曲应力变化规律,随着外荷载的增大,螺栓截面弯曲应力占总应力的比重不断增大.采用拟合方法提出适用于文中铸钢件形式的螺栓内力计算式.该式计算螺栓内力及应力与有限元分析结果吻合较好,应力相对误差小于10％,可用于此类连接受拉螺栓截面应力验算.