32 建筑结构 2017年 并被拔出一定的距离，接下来的2组四螺栓连接试 螺栓孔的距离较近，孔之间的钢板面积较小，螺栓受 验现象基 与此相 ,破坏形态见图5 。试件XG 拉时，孔之间的钢板庄 受两个螺栓拉力影响更 -XG6中螺栓孔四周管壁屈服时的单个螺栓的拉 易屈服，因此承载力更低。同理，当方钢管截面尺寸 力与单个螺栓的极限抗拉承载力见表4。 较大时，摆栓受特对钗板影响范围有限，摆孔之间钢 2.2试哈分析 板不受两个螺栓拉力影响，屈服范围仅限于每个螺 2.2.1方钢管截面尺寸及贴板厚度影响 国，因此承载力相对较高。当然，应该存有 从图6与图7以及表4可以看出，极限抗拉承 截面界限，当方钢管截面尺寸达到 “定数值时或者 载力和单个螺栓极限抗拉承载力随着贴板厚度的增 螺栓孔横向间距达到一定数值时，螺栓拉力不互相 加而增大。 赞乡向。 8288-8X8-8 在截面尺寸相同情况下.0345B材质的螺栓承 载力要大于Q235B材质的螺栓承载力 当方钢管 截面尺寸为☐350×350×10 ×10时，Q345B材质的 螺栓抗拉强度比Q235B材质增大了26%~49%：当 方钢管载面尺寸为■200×200×8×8时.0345B材 质的螺栓抗拉强度比0235B材质增大了7.5% 图6贴板厚度与极限抗拉承我力关系 18%。由上述结果可以看出，截面尺寸为口350× +88B8p82上8380 350×10×10的柱，其螺栓承我力增幅要远大于 面尺寸为☐200×200×8×8的柱。这说明方钢管 及贴板的材质对该结构形式螺栓的承载力具有很大 影响，柱壁强度越高，屈服点越高，蝶栓承载力越高 随者壁厚增加，增加幅度逐渐减小 说明螺栓承载力 贴长厚度am 由柱壁（螺帽）破坏逐渐向螺杆破坏转换 图7贴板厚度与单个螺栓极限抗拉承载力关系 2.2.2螺栓个数影响 由图8,9可以得出，贴板厚度一定时，极限抗拉 相关拉力值 表4 承载力随着螺栓个数的增加而增大，单个摆栓的极 单个螺栓极限 机拉球驾 限抗拉承载力随着螺栓个数的增加而减小：两个螺 298.40 19.2 栓时的单个螺栓极限承载力比4个螺栓时增 15%~30%。从图2可以看出，螺栓纵向间距仅为 90mm,因此当螺栓孔距离较近时，螺栓受拉使得孔 202.78 周围板的屈假互相影响，降低单个螺栓承载力。从 上述分析可以得出，孔间距离对单个螺栓极限承较 194.88 97.445 力有较大影响，这是后期需要研究的方面 2.2.3宽厚比影响 209.30 104.652 从图10,11可以得出，当方钢管截面尺寸为 350mm时，栓极限抗拉承载力随着窗厚比的减小 XG8 339.342 8.8 而增大。 当宽厚比由19.4减小到17.5和15.9 时，与宽厚比19.4比较，对于Q235B钢材，螺栓手 XC 373.686 93.42 载力分别增大了24.2%和43.7%，对于Q345B钢 材质相同，方钢管柱酸面越大，螺栓承载力越 材，螺栓承载力分别增大了12.8%和21.2%。 高。当材质为0235B时.截面尺寸为口350×350× 从图12,13以及表4可以得出，当方钢管截面 ×10方钢管的螺栓承载力比200mm方钢管增大 为200mm时，螺栓极限抗拉承载力随着宽厚比的减 3% ~53%;当材质为Q345B时，350mm方钢管的 小而增大。当宽厚比由12.5减小到11.1和10时 螺栓承载力比200mm方钢管增大68%~83%。存 与宽厚比19.44比较，对于Q235B钢材，螺栓承载 在上述情况的原因，笔者认为该结构形式是以方都 力分别增大了17.5%和45.5%，对于Q345B钢材， 管柱壁作为螺栓的螺帽，当方钢管截面较小时，两排 螺栓承载力分别增大了6.6%和31.6%。 1994-2017China Aeademic Joumal Electronic Publishing House All rightsr www.cnki.ne 建 筑 结 构 2017 年 并被拔出一定的距离，接下来的 2 组四螺栓连接试 验现象基本与此相同，破坏形态见图 5。试件 XG-1 ～ XG-6 中螺栓孔四周管壁屈服时的单个螺栓的拉 力与单个螺栓的极限抗拉承载力见表 4。 2. 2 试验分析 2. 2. 1 方钢管截面尺寸及贴板厚度影响 从图 6 与图 7 以及表 4 可以看出，极限抗拉承 载力和单个螺栓极限抗拉承载力随着贴板厚度的增 加而增大。 图 6 贴板厚度与极限抗拉承载力关系 图 7 贴板厚度与单个螺栓极限抗拉承载力关系 相关拉力值 表 4 试件 编号 螺栓 数/个 螺栓总的极限 抗拉承载力/ kN 单个螺栓极限 抗拉承载力/ kN DG-1 2 240. 570 120. 285 DG-2 2 298. 404 149. 202 DG-3 2 345. 708 172. 854 DG-4 2 359. 964 179. 982 DG-5 2 405. 572 202. 786 DG-6 2 435. 132 217. 566 XG-1 2 165. 240 82. 620 XG-2 2 194. 886 97. 443 XG-3 2 240. 570 120. 285 XG-4 2 196. 668 98. 334 XG-5 2 209. 303 104. 652 XG-6 2 258. 552 129. 276 XG-7 4 300. 834 75. 209 XG-8 4 339. 342 84. 836 XG-9 4 373. 686 93. 422 材质相同，方钢管柱截面越大，螺栓承载力越 高。当材质为 Q235B 时，截面尺寸为□350 × 350 × 10 × 10 方钢管的螺栓承载力比 200mm 方钢管增大 43% ～ 53% ; 当材质为 Q345B 时，350mm 方钢管的 螺栓承载力比 200mm 方钢管增大 68% ～ 83% 。存 在上述情况的原因，笔者认为该结构形式是以方钢 管柱壁作为螺栓的螺帽，当方钢管截面较小时，两排 螺栓孔的距离较近，孔之间的钢板面积较小，螺栓受 拉时，孔之间的钢板由于受两个螺栓拉力影响更容 易屈服，因此承载力更低。同理，当方钢管截面尺寸 较大时，螺栓受拉对钢板影响范围有限，螺孔之间钢 板不受两个螺栓拉力影响，屈服范围仅限于每个螺 栓周围，因此承载力相对较高。当然，应该存在一个 截面界限，当方钢管截面尺寸达到一定数值时或者 螺栓孔横向间距达到一定数值时，螺栓拉力不互相 影响。 在截面尺寸相同情况下，Q345B 材质的螺栓承 载力要大于 Q235B 材质的螺栓承载力。当方钢管 截面尺寸为□350 × 350 × 10 × 10 时，Q345B 材质的 螺栓抗拉强度比 Q235B 材质增大了 26% ～ 49% ; 当 方钢管截面尺寸为□200 × 200 × 8 × 8 时，Q345B 材 质的螺栓抗拉强度比 Q235B 材质增大了 7. 5% ～ 18% 。由上述结果可以看出，截面尺寸为□350 × 350 × 10 × 10 的柱，其螺栓承载力增幅要远大于截 面尺寸为□200 × 200 × 8 × 8 的柱。这说明方钢管 及贴板的材质对该结构形式螺栓的承载力具有很大 影响，柱壁强度越高，屈服点越高，螺栓承载力越高。 随着壁厚增加，增加幅度逐渐减小，说明螺栓承载力 由柱壁( 螺帽) 破坏逐渐向螺杆破坏转换。 2. 2. 2 螺栓个数影响 由图 8，9 可以得出，贴板厚度一定时，极限抗拉 承载力随着螺栓个数的增加而增大，单个螺栓的极 限抗拉承载力随着螺栓个数的增加而减小; 两个螺 栓时的单个螺栓极限承载力比 4 个 螺 栓 时 增 大 15% ～ 30% 。从图 2 可以看出，螺栓纵向间距仅为 90mm，因此当螺栓孔距离较近时，螺栓受拉使得孔 周围板的屈服互相影响，降低单个螺栓承载力。从 上述分析可以得出，孔间距离对单个螺栓极限承载 力有较大影响，这是后期需要研究的方面。 2. 2. 3 宽厚比影响 从图 10，11 可以得出，当方钢管截面尺寸为 350mm 时，螺栓极限抗拉承载力随着宽厚比的减小 而增大。当宽厚比由 19. 44 减小到 17. 5 和 15. 9 时，与宽厚比 19. 44 比较，对于 Q235B 钢材，螺栓承 载力分别增大了 24. 2% 和 43. 7% ，对于 Q345B 钢 材，螺栓承载力分别增大了 12. 8% 和 21. 2% 。 从图 12，13 以及表 4 可以得出，当方钢管截面 为 200mm 时，螺栓极限抗拉承载力随着宽厚比的减 小而增大。当宽厚比由 12. 5 减小到 11. 1 和 10 时， 与宽厚比 19. 44 比较，对于 Q235B 钢材，螺栓承载 力分别增大了 17. 5% 和 45. 5% ，对于 Q345B 钢材， 螺栓承载力分别增大了 6. 6% 和 31. 6% 。 23