三鑫緊固件廠說說鋼構(gòu)造的螺栓端板焊接探究
在整個升溫過程中，由于連接溫度低于鋼梁溫度（在鋼梁達(dá)到極限狀態(tài)時，螺栓溫度比鋼梁溫度約低15%20%），試件內(nèi)力發(fā)生重分布，即：梁跨中正彎矩減小而連接處負(fù)彎矩增大，因此連接在一定程度上提高了鋼梁的抗火能力；當(dāng)連接處的平均溫度達(dá)到400e600e時，連接轉(zhuǎn)角開始急速增大；盡管各試件的應(yīng)力水平不同，但其變形特征與常溫試件非常類似，即受拉區(qū)鋼柱翼緣產(chǎn)生了很大的彎曲變形，而端板和螺栓的變形很小；由于鋼材接觸面的摩擦系數(shù)在高溫下變化很小，因此在彎矩作用下受壓一側(cè)區(qū)域仍能夠承受一定的剪力（盡管螺栓可能因滑移而承受剪力）。當(dāng)作用于連接的實(shí)際剪力不大于常溫抗剪承載力的50%時，螺栓極限狀態(tài)仍為單純的受拉控制，而非拉-剪組合受力。
理論研究對于絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)而言，熱-結(jié)構(gòu)耦合作用很小，且結(jié)構(gòu)受高溫作用產(chǎn)生的變形一般不會導(dǎo)致熱邊界條件的改變，因此可將熱反應(yīng)與結(jié)構(gòu)反應(yīng)作為兩個獨(dú)立的過程來分析計(jì)算。熱分析在給定火災(zāi)空氣升溫條件下構(gòu)件的溫度場計(jì)算基于熱傳導(dǎo)基本方程，常采用有限差分法或有限單元法進(jìn)行數(shù)值求解。對于溫度場分布比較簡單的構(gòu)件，在作一些簡化假定后，根據(jù)集總熱容法可求其近似解、建立實(shí)用的構(gòu)件升溫計(jì)算公式。
結(jié)構(gòu)分析在連接抗火性能有限元計(jì)算方面做了較多的研究工作，其有限元模型具體如下：采用8節(jié)點(diǎn)殼單元模擬所有的板件，螺栓則采用一維的桿單元模擬，未考慮連接中的接觸問題；顯然，該模型相對于常溫下常用的有限元分析模型而言，是比較粗略的。在組件法分析常溫下連接的彎矩-轉(zhuǎn)角的基礎(chǔ)上，引入鋼材高溫材性與溫度荷載，將其推廣用于分析連接在火災(zāi)下的全過程反應(yīng)計(jì)算。則分別針對連接受拉區(qū)、受壓區(qū)在火災(zāi)下的受力性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究與理論分析。我國在此方面的研究開展較晚，僅同濟(jì)大學(xué)曾對高溫受拉與受剪高強(qiáng)度螺栓連接做過一些理論研究。
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