高温下冷弯不锈钢螺栓连接结构的试验研究

摘要

目前冷弯不锈钢螺栓连接结构的规范条文只适用于螺栓连接结构在室温下的设计,高温条件下单剪螺栓连接结构的研究并不常见.本研究通过稳态测试方法(恒温加载)对三种不同等级的不锈钢螺栓连接结构进行试验研究,试验构件包括25个材料力学性能试验以及24个单剪螺栓连接结构试验,螺栓连接结构由两个螺栓顺着加载方向排列,试验温度范围从室温22℃到950℃高温.三种不同等级的不锈钢包括奥氏体不锈钢EN1.4301(AISI 304)和EN1.4571(AISI 316Ti)以及节约型双相不锈钢EN1.4162(AISI S32101),其中EN1.4571(AISI 316Ti)含有少量钛元素.单剪螺栓连接结构的试验结果主要以承压破坏模式为主.试验的极限承载力值与美国、澳大利亚/新西兰以及欧洲的冷弯不锈钢结构设计规范中的名义强度值进行了比较.在计算螺栓连接结构的名义强度值时,应用了相应的冷弯不锈钢在高温下的材料力学性能.比较结果显示,运用现行规范得到单剪螺栓连接结构高温下的名义强度值通常低估了试验结果的极限承载力值.高温条件下本研究中的奥氏体不锈钢EN1.4571(AISI 316Ti)通常比其他两种等级不锈钢抗火性能更好.