高温下高强钢连接的高强螺栓预紧力研究

Abstract

高强钢在建筑结构中的应用越来越广泛，高强螺栓连接是钢结构常见的连接方式。火灾作用下，高强螺栓的预紧力由于钢材强度退化、热膨胀变形和高温蠕变的影响会发生变化，从而影响连接的抗剪承载力。为探明高强钢连接的高强螺栓预紧力在高温下的变化规律，利用有限元软件ABAQUS建立了单个高强螺栓连接节点模型，分析了螺栓连接在高温下的预紧力变化，采用试验数据进行了验证。进而分析了螺栓规格、连接板厚度、钢材强度和升温速率四种参数对高强螺栓最大预紧力和预紧力完全丧失时温度的影响。分析表明：在ISO-834标准升温下，较小的螺栓规格和适当的连接板厚度能在一定程度上缓解螺栓预紧力的松弛，但缓解程度有限；温度对螺栓预紧力的变化影响很大。基于分析结果，拟合了螺栓预紧力折减系数随温度变化的计算公式，与有限元数据对比，误差在8%以内，证明计算公式可以较准确地预测螺栓预紧力在高温下的变化规律。

Keywords

• 高强钢;高强螺栓;预紧力;高温;有限元分析