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摩擦型高强度螺栓连接中螺栓孔径的大小及孔型,对钢结构构件制作与安装的速度及精度,有着重要的影响;同时,也必然关系到节点的承载能力与安全储备。目前现行国家规范《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中,关于摩擦型连接的螺栓孔径,规定比螺栓公称直径d大1.5~3.0mm。但是,国内工程中也出现过大圆孔或槽型孔的高强度螺栓连接。欧洲和美国规范中对大圆孔、槽型孔分别给出了相应的设计方法。考虑到两种孔型,对高强度螺栓的大量采用,钢结构的快速安装施工具有推动作用,我国现行规范应及时补充与此相关的条款和说明。
论文中收集了国内外关于高强度螺栓预拉力损失、大圆孔与槽型孔节点的研究文献,并对其进行了介绍和研究分析;采用ANSYS有限元分析软件,对M20高强度螺栓连接进行了抗滑移模拟计算,求解各模型的抗滑移承载力;此外,对M20与M24两种规格的高强度螺栓连接进行了不同孔径孔型的预拉力损失观测,以及M20高强度螺栓连接的抗滑移试验;对计算及试验结果进行分析处理。
结合参考文献、计算及试验结果的分析,对单个高强度螺栓采用标准孔、大圆孔、槽型孔的摩擦型连接抗剪承载,提出了相应的设计建议。