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高强钢材钢结构连接设计方法研究进展
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石永久    清华大学教授

高强度和高性能结构钢材在建筑结构和桥梁工程中的应用日益增加,但对其连接的计算方法尚缺少基本的研究和设计规定,严重阻碍了高强度和高性能结构钢材的推广应用。本报告结合高强度结构钢材设计方法研究,分析和总结了国内外现行建筑钢结构规范中采用Q460~Q690强度等级钢材时螺栓连接、焊缝连接的计算方法,比较和讨论了中国钢结构设计规范GB50017,欧洲钢结构设计规范EC3、美国钢结构设计规范AISC360中连接计算强度指标的取值和设计要求。
   目前国内外钢结构高强度螺栓连接主要采用8.8级和10.9级螺栓,但欧洲EC3标准和美国AISC标准所采用的螺栓预拉力值和螺栓连接承压强度值均高于中国GB标准。对于采用高强度结构钢材的钢结构接头,由于连接处内力大,按照现行中国GB标准设计需要采用更多的螺栓,给设计和施工带来了更大困难。
   报告通过高强度螺栓连接试验、对接焊缝和角接焊缝承载力试验,以及有限元数值计算和参数分析,进一步探讨了采用高强度结构钢材的连接接头的极限承载力计算方法,以及长接头的内力分布规律。报告在数值分析、试验和对比计算的基础上,提出了采用12.9级高强度螺栓的建议,并根据GB50017的设计原则给出了12.9级高强度螺栓的设计指标,以及Q460~Q690等级高强度钢材角焊缝连接的强度设计值。报告还分析了采用高强度结构钢材的长连接接头的内力分布规律,并建议了长连接角焊缝接头和长连接高强度螺栓接头抗剪承载力折减系数,报告的研究结论对合理分析和计算高强度结构钢材连接提供了重要依据。
原载:《工程建设标准化》2016年第12期,转载请注明出处
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