【摘 要】
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高强度螺栓连接因为具有施工安装方便、可替换、连接紧密、耐疲劳和能够承受动荷载等优点,被广泛应用在大跨度桥梁和钢结构建筑中。因此,为了增强螺栓连接的刚性和紧密性、预防连接松动,合适的扭矩对高强度螺栓连接十分重要。但施工过程中,扭矩扳手的精确性、螺栓副质量的离散性、施工操作的误差和螺栓应力松弛这些因素都有可能造成高强螺栓的超拧或欠拧,给节点带来安全隐患。目前国内外对不同扭矩下高强度螺栓连接抗剪性能的研
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高强度螺栓连接因为具有施工安装方便、可替换、连接紧密、耐疲劳和能够承受动荷载等优点,被广泛应用在大跨度桥梁和钢结构建筑中。因此,为了增强螺栓连接的刚性和紧密性、预防连接松动,合适的扭矩对高强度螺栓连接十分重要。但施工过程中,扭矩扳手的精确性、螺栓副质量的离散性、施工操作的误差和螺栓应力松弛这些因素都有可能造成高强螺栓的超拧或欠拧,给节点带来安全隐患。目前国内外对不同扭矩下高强度螺栓连接抗剪性能的研究较少,本文为了弥补这方面的空白,开展了超拧欠拧影响下高强度螺栓连接抗剪性能研究。论文主要完成以下内容:（1）完成了204个不同扭矩、高强螺栓直径、螺栓性能等级和板面处理方式的高强度螺栓连接的设计及制作,并对所有试件进行了剪切试验。根据加载后观察到的试验现象,总结了试件典型破坏模式。所有试件破坏模式均为螺栓剪断和螺栓孔孔壁挤压变形。除完全不施加扭矩的试件螺栓弯曲变形和孔壁挤压变形较明显外,其余施加扭矩的试件螺栓弯曲变形和孔壁挤压变形均较轻微。（2）对15个典型试件的螺栓杆上下两侧布置应变片,采集螺栓杆两侧在抗剪变形过程中的应变数据,绘制荷载-应变曲线并进行分析。（3）在试验的基础上,依据荷载-位移曲线得出了各试件的抗滑移承载力、极限承载力等试验数据,对数据进行分析,结果表明:试件抗滑移承载力随着螺栓施加扭矩的增大而线性增大;试件极限承载力受超欠拧程度的影响较小,在完全不施加扭矩时极限承载力有4.8%下降,超拧时极限承载力有2%左右的上升。（4）高强螺栓连接的抗滑移承载力普遍小于由规范公式计算出的值,表明规范给定的Q235钢材的抗滑移系数偏于不安全。建议将板面未经处理的Q235钢抗滑移系数由0.3修正为0.25,板面经喷砂处理后的抗滑移系数由0.4修正为0.35。（5）高强螺栓连接剪切刚度在超拧或欠拧程度较小时无明显变化,但当超拧或欠拧程度较大时剪切刚度会显著减小。试件延性系数在欠拧时无明显变化;超拧时延性系数会略微减小。（6）采用有限元分析软件ABAQUS对试件进行建模和参数设置,模拟得到的高强度螺栓连接试件荷载-位移曲线、破坏形态等与试验结果较吻合。对有限元模拟结果进行了参数分析,得到的结论与试验结果基本相同。
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