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纤维增强复合材料(如无特殊说明,后文均简称为FRP)的连接是影响FRP结构性能的关键因素,目前常用的连接方式主要有胶结连接、螺栓连接、混合连接等,其中螺栓连接是应用最为普遍的连接方式,所采用的螺栓则主要包括钛螺栓、不锈钢螺栓以及FRP螺栓。FRP螺栓具有绝缘、抗电压、抗电磁等优点,在航空航天、电气、交通等领域有广泛的应用。目前FRP连接的研究主要针对钛螺栓或不锈钢螺栓,对于FRP螺栓的研究较少。本文在国家重点研发计划项目《工业标准化纤维增强复合材料拉挤型材构件及其新型结构体系研究》(2017YFC0703005)的资助下,采用试验研究、数值模拟、理论分析的方法研究了FRP螺栓连接受力性能与计算方法。研究成果如下:(1)FRP螺栓拧紧力矩与螺栓预紧力为线性变化关系,力矩系数约为0.35,与钛螺栓、不锈钢螺栓相比,相同螺栓拧紧力矩下,FRP螺栓具有更高的螺栓预紧力;M10FRP螺栓适宜的拧紧力矩范围为5.0N.m-9.0N.m,明显低于传统M10螺栓18.0N.m-25.0N.m的螺栓拧紧力矩范围。(2)FRP螺栓拧紧力矩对连接局部挤压破坏极限承载力影响较小,但是过高的FRP螺栓拧紧力矩会导致连接出现螺栓剪切破坏。(3)FRP螺栓连接荷载分配受到螺栓端距、螺栓间距、螺栓边距、螺栓数目的影响,其中螺栓间距的影响较小。螺栓端距与螺栓直径的比值由2.0增加至5.0时,螺栓群剪力比降低19.4%;螺栓边距与螺栓直径的比值由2.0增加至4.0时,螺栓群剪力比增加8.6%;螺栓数目由2.0增加至5.0时,螺栓群剪力比降低31.3%;与钛螺栓、不锈钢螺栓相比,使用FRP螺栓可以提高连接螺栓群剪力比约4.6%。(4)FRP螺栓连接极限承载力和破坏模式受到螺栓端距、螺栓间距、螺栓边距、螺栓数目的影响。当螺栓端距小于3.0倍螺栓直径或螺栓间距小于4.0倍直径时,连接易发生FRP板剪切破坏;当螺栓边距小于3.0倍螺栓直径时,连接易发生FRP板拉伸破坏;螺栓数目增多,连接易发生FRP螺栓剪切破坏;增大螺栓端距或减小螺栓间距可以提高连接的变形能力。与钛螺栓、不锈钢螺栓相比,使用FRP螺栓可以提高连接局部挤压破坏极限承载力和变形能力。(5)基于结点-弹簧法和最大拉应力理论,给出拉伸荷载作用下FRP螺栓连接承载力计算方法,该方法具有较好的准确性。