第47卷第6期 李望芝，等。新型单边全螺栓连接螺栓抗拉承载力影响因素研究 31 13加载装置与加载制度 四周管壁应变值为1900μ左右，此时观察试验现 试验加载装置见图 木次试验采用人工扭转 象，发现管壁上下口与装置前承压板分离2mm;加 定制配套扳手进行加载，考虑到人力有限，前12组 载至300kN时拉力达到极限不再增加，继续加载 试件用两个高强螺栓进行连接，后三组试件用四个 连接摆栓与管壁分离1.3cm.出时拉力急剧隆低，隐 螺栓连接。加载前用电子扭力矩板手对螺栓施加 止加载：试件DG3在拉力达到225kN时.管壁应变 170kN预拉力，参照《钢结构工程施工质量验收规 值为2450μe左右：加载至345kN时拉力达到极限 范(GB 2001),所有数据采集采用日本东 不再增加，继续加载，管壁上下口与装置前承压板分 京测器研究所生产的TDS530系统记录。 离1.3cm,此时拉力急剧降低，停止加我。接下来的 4 9组两蝶栓连接试验，现象基本相同，破坏形态见图 5,四个螺栓连接的试件DG了在拉力达到180kN 时，应变片数值显示螺栓孔四周管壁应变值为 2020μe左右，此时观察试验现象，发现管壁上下 与装置前承压板，加载至275kN时，方钢管中下侧 贴边与管壁焊缝发生撕裂，裂缝随着拉力的增大而 图3试验加载装置 逐渐变大，加载至300kN左右时，拉力达到极限不 整个试验过程采用力控制，初始加载从0k、开 再增加，继续加载，听见“嘭”的一声，螺栓丝扣破坏 始，拉力每增加15kN,进行一次数据采集。出现下 列情况之一即认为试验达到了极限状态：管壁破坏 螺栓被拉断：螺栓与管壁发生大幅度相对滑动或蝴 栓被彻底从管壁中拉出。 1.4测点布置及测量内容 试件DC1~DG6:在管壁内侧距两个螺栓孔上 下左右5m处各布置一个应变片，用来测量螺栓有 (a)试件D -I-DG- 四周管壁在受力过程中的屈服情况， 左右两边管 中心各布置 一个应变片，用来测量前后管壁在受 过程中拉力对两侧管壁造成的影响。两个螺栓孔中 间间隔3m领外布置3个应变片，用来测量受拉管 壁的整体屈服情祝。试验布置3个位移计，其中两 个项在螺栓拧紧后伸出管内的螺杆上，用来测量螺 栓受拉过程中与管壁分离产生的位移。 另 个位花 (c)试件X 计项在有螺栓孔的管壁中心，用来测量试验过程中 管壁弯曲产生的位移。试件XG-XG9:由于此却 4 测点布置 格方钢管内空间狭小，取消位移计的设置，有螺栓孔 的管壁只在两个螺栓孔中间设置一个应变片，其余 部分与 规格方钢管相同，详细布置见图4 试验结果及分析 2.1试验结果 按照上述试验方案，对各组试件进行加载，得到 b)螺栓孔周管壁酸 一组试验结果.其中试件DGH在拉力达到135kN 时，应变片数值显示螺栓孔四周管壁应变值为 1830μ左右，此时观察试验现象，发现管壁上下口 与装置前承压板分离4mm:加载至240kN时，拉力 达到极限不再增加，继续加载，听见“嘭”的一声，两 个连接螺栓同时被拉出1.2m.此时力值急刷降低 (©)方闲管贴顿与管壁焊结斯裂 @螺栓螺纹破坏 停止加载：试件DC2在拉力达到195kN时，螺栓孔 图5试件破坏情况 1994-2017China Academic Jou al Electronic Publishing House All rights ve http://www.cnki.ne 第 47 卷 第 6 期 李望芝，等． 新型单边全螺栓连接螺栓抗拉承载力影响因素研究 1. 3 加载装置与加载制度 试验加载装置见图 3。本次试验采用人工扭转 定制配套扳手进行加载，考虑到人力有限，前 12 组 试件用两个高强螺栓进行连接，后三组试件用四个 螺栓连接。加载前用电子扭力矩扳手对螺栓施加 170kN 预拉力，参照《钢结构工程施工质量验收规 范》( GB 50205—2001) ，所有数据采集采用日本东 京测器研究所生产的 TDS-530 系统记录。 图 3 试验加载装置 整个试验过程采用力控制，初始加载从 0kN 开 始，拉力每增加 15kN，进行一次数据采集。出现下 列情况之一即认为试验达到了极限状态: 管壁破坏; 螺栓被拉断; 螺栓与管壁发生大幅度相对滑动或螺 栓被彻底从管壁中拉出。 1. 4 测点布置及测量内容 试件 DG-1 ～ DG-6: 在管壁内侧距两个螺栓孔上 下左右 5mm 处各布置一个应变片，用来测量螺栓孔 四周管壁在受力过程中的屈服情况。左右两边管壁 中心各布置一个应变片，用来测量前后管壁在受拉 过程中拉力对两侧管壁造成的影响。两个螺栓孔中 间间隔 3cm 额外布置 3 个应变片，用来测量受拉管 壁的整体屈服情况。试验布置 3 个位移计，其中两 个顶在螺栓拧紧后伸出管内的螺杆上，用来测量螺 栓受拉过程中与管壁分离产生的位移。另一个位移 计顶在有螺栓孔的管壁中心，用来测量试验过程中， 管壁弯曲产生的位移。试件 XG-1 ～ XG-9: 由于此规 格方钢管内空间狭小，取消位移计的设置，有螺栓孔 的管壁只在两个螺栓孔中间设置一个应变片，其余 部分与 DG 规格方钢管相同，详细布置见图 4。 2 试验结果及分析 2. 1 试验结果 按照上述试验方案，对各组试件进行加载，得到 一组试验结果，其中试件 DG-1 在拉力达到 135kN 时，应变片数值显示螺栓孔四周管壁应变值为 1 830με 左右，此时观察试验现象，发现管壁上下口 与装置前承压板分离 4mm; 加载至 240kN 时，拉力 达到极限不再增加，继续加载，听见“嘭”的一声，两 个连接螺栓同时被拉出 1. 2cm，此时力值急剧降低， 停止加载; 试件 DG-2 在拉力达到 195kN 时，螺栓孔 四周管壁应变值为 1 900με 左右，此时观察试验现 象，发现管壁上下口与装置前承压板分离 2mm; 加 载至 300kN 时拉力达到极限不再增加，继续加载， 连接螺栓与管壁分离 1. 3cm，此时拉力急剧降低，停 止加载; 试件 DG-3 在拉力达到 225kN 时，管壁应变 值为 2 450με 左右; 加载至 345kN 时拉力达到极限 不再增加，继续加载，管壁上下口与装置前承压板分 离 1. 3cm，此时拉力急剧降低，停止加载。接下来的 9 组两螺栓连接试验，现象基本相同，破坏形态见图 5。四个螺栓连接的试件 DG-7 在拉力达到 180kN 时，应变片数值显示螺栓孔四周管壁应变值为 2 020με 左右，此时观察试验现象，发现管壁上下口 与装置前承压板，加载至 275kN 时，方钢管中下侧 贴边与管壁焊缝发生撕裂，裂缝随着拉力的增大而 逐渐变大，加载至 300kN 左右时，拉力达到极限不 再增加，继续加载，听见“嘭”的一声，螺栓丝扣破坏 图 4 测点布置图 图 5 试件破坏情况 13