高强钢T形件单向受拉力学性能试验及有限元研究

Abstract

设计了10个高强钢T形件的单向拉伸试验，分别研究了螺栓直径、螺栓线距、螺栓端距和钢材强度对T形件受拉力学性能的影响，试验结果表明：在试验参数范围内，T形件共产生螺栓破坏、联合屈服和翼缘屈服三种破坏模式；增大螺栓直径会显著提高T形件的初始刚度、屈服荷载、极限承载力和极限变形；增大螺栓线距有利于提高T形件的变形能力，但初始刚度、屈服荷载和极限承载力会有所降低；增加螺栓端距能小幅提高T形件的屈服荷载、极限承载力和极限位移，但对初始刚度影响不大；钢材强度对T形件的屈服荷载和极限承载力影响较大。另外，在ABAQUS软件中建立了T形件的有限元分析模型，利用10个高强钢T形件和其他学者的试验数据验证了模型的可靠性，最后研究了翼缘厚度、单侧螺栓间距、螺栓规格以及预紧力等参数对高强钢T形件受拉力学性能的影响，参数分析结果表明翼缘厚度是影响T形件受拉力学性能的关键参数，而单侧螺栓间距和螺栓规格的影响较小，预紧力对T形件的初始刚度有较大影响。研究结果可为高强钢T形件的设计施工、规范制定提供数据参考和设计指导。

Keywords

• 高强钢;T形件;受拉力学性能;破坏模式;数值模拟;参数分析