盲眼螺栓Hollo-bolt抗拉性能研究.pdf

1、盲眼螺栓HB用于梁柱半剛性連接節(jié)點的受拉區(qū)域時，節(jié)點會因螺栓HB的套管被剪斷或者整個螺栓體從螺栓孔被拔出而提前失效，進而導致結構的可靠度指標偏低。故尚需解決盲眼螺栓Hollo-bolt的抗拉承載力較差的問題。然而，目前對盲眼螺栓HB抗拉性能的研究存在以下兩點不足：
　?。?）通過混凝土的粘結效應來提高盲眼螺栓HB抗拉承載力的研究僅局限于結構層面，然而，通過考慮混凝土的粘結效應以提高單個盲眼螺栓 HB的抗拉性能的研究還缺乏相關的研究

2、方法和試驗數據；混凝土的粘結效應對通過焊接錨固鋼筋改良的盲眼螺栓HB的作用機理也尚不明確；
　?。?）目前，國內外對盲眼螺栓HB T-型連接抗拉性能的研究主要集中于對傳統T型連接的研究，而對通過兩角鋼背對背形成的 T型連接的抗拉性能研究鮮有報道。混凝土的粘結效應和角度厚度等變量對此類T型連接中盲眼螺栓HB的抗拉性能影響還缺乏必要的試驗和理論研究。
　　因此，本文基于以上兩點研究不足，分別從構件層次和結構層次開展盲眼螺栓HB抗

3、拉性能研究具有重大的工程意義。本文主要工作如下：
　　第一：采用新型抗拔試驗裝置，對各種工況下的單個盲眼螺栓 HB進行了抗拉試驗。試驗變量包括螺栓類型、混凝土強度等級和是否考慮混凝土粘結效應等。試驗獲得了試件的破壞模式和荷載-位移關系曲線，主要從剛度、強度、延性和斷裂能四個方面考察各種工況下盲眼螺栓 HB的抗拉性能。結果表明：考慮混凝土粘結效應的改良后盲眼螺栓HB的抗拉性能可以與同等級普通高強度螺栓相媲美，甚者，更為優(yōu)越；

4、　　第二：運用有限元軟件ABAQUS建立15個螺栓軸向拉伸有限元模型。通過文獻試驗結果和本文試驗結果與有限元模擬結果進行比較，以驗證有限元模型的有效性。通過對比發(fā)現：有限元結果和試驗結果以及文獻試驗結果吻合較好，從而為后文盲眼螺栓HB三階段剛度模型提出做準備；
　　第三：基于諾丁漢大學的研究，對Type A、Type B和Type C三類盲眼螺栓HB進行機理分析；基于彈簧串并聯剛度關系，運用組件法量化得出初始階段套管、中心螺桿、錨

5、固鋼筋和混凝土對分擔外拉力的貢獻作用；基于現有對螺栓剛度的研究，并在大量有限元分析擬合的基礎上，提出盲眼螺栓 HB的三線段剛度模型并驗證其有效性。結果表明：盲眼螺栓HB三階段剛度模型可用于工程結構的剛度預測；
　　第四：對7個通過角鋼形成的螺栓T-型連接件進行軸向拉伸試驗。試驗得到了試件的破壞模式，荷載—位移關系曲線，應變-時程曲線等數據，并初步探究了螺栓類別、鋼管柱壁的厚度、角鋼的厚度等對節(jié)點的剛度、承載力、延性以及耗能的作用機