螺栓疲劳强度计算方法的对比与选择
* 所示&
螺 栓 受 到 的 总 拉 力 !$ 等 于 残 余 预 紧 力
!% 与 工 作 拉 力 !* 之 和 & 总 拉 力 !$ 的 计 算 公
凿岩机械气动工具 !!""! "" #
残余预紧力
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图" 螺栓内部残余预紧力 !# 变化示意图
时间
式为$
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螺栓疲劳强度计算方法的对比与选择
周志鸿 ! 李 静
" 北京科技大学 土木与环境工程学院设备工程系 ! 北京
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摘要 ! 介绍了承受交变载荷的螺栓联接进行疲劳强度计算的几种方法 $ 按照最 小应力保持不变计算 % 按 照 应 力 幅 计 算 % 按 照 应 力 比 保 持 不 变 计 算 % 用 疲 劳 损 伤 累 积假说计算和有限元法计算 & 并用前四种方法对两个实例进行了计算比较 ! 得出各 计算方法的选择依据 & 关键词 ! 螺栓联接 ’ 疲劳强度 ’ 计算方法 中图分类号 !!"#$%&’ 文献标识码 !#
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有所长 & 实际进行疲劳强度计算时 ! 应根据
凿岩机械气动工具 !!""!""#
栓 直 径 为 !" ## ! ! $! % &!’ ()##& ! !* %
机械设备中重要的螺栓疲劳强度的计算和 校 核 !应 该 选 用 方 法 !! 即 按 照 最 小 应 力 保 持不变进行疲劳强度计算( 对于机械设备 中一般性的螺栓疲劳强度的计算和校核! 应 该 选 用 方 法 &! 即 按 照 应 力 幅 进 行 疲 劳 强度计算( 对不重要的螺栓联接疲劳强度 的 计 算 和 校 核 !应 选 用 方 法 3! 即 按 照 应 力 比保持不变进行疲劳强度计算$ "& ’ 对 于 承 受 非 规 律 性 的 变 应 力 的 螺 栓 ! 应 按 照 疲 劳 损 伤 累 积 假 说 " 方 法 " ’! 即 米 奈 " 901:; ’ 法 则 ! 进 行 疲 劳 计 算 $ "3 ’ 用 有 限 元 法 对 交 变 载 荷 作 用 下 螺 栓 疲 劳 寿 命 的 计 算 " 方 法 - ’! 可 以 利 用 有 限元分析的应力结果! 按照介绍的疲劳强 度公式计算螺栓的疲劳强度! 也可以直接 在有限元软件中进行螺栓疲劳计算! 现在 这种方法还很少有人应用! 今后应加强这 方面的研究! 推广用有限元法对螺栓进行 疲劳寿命的分析$ 参考文献!
工作拉力
一 介 绍 !并 加 以 比 较 &
#
螺栓的受力分析
绝大多数螺栓联接都是紧联接! 在承
受 预 紧 力 !( 作 用 的 同 时 ! 还 承 受 由 ) 到 !* 循环变化的脉动工作载荷! 典型脉动工作 载 荷 变 化 图 参 见 图 %&
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图! 螺栓工作拉力 !" 变化示意图
时间
螺栓在承受工作载荷后! 根据螺栓和 被 联 接 件 的 变 化 情 况 ! 螺 栓 的 预 紧 力 !) 会 减 少 至 残 余 预 紧 力 !% ! 其 变 化 示 意 图 如 图
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$$ 材料对称循环拉压疲劳极限 ! !+, $ 具体值可由下式计算得出
疲劳强度的计算 !其计算公式为!."
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式中
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$$ 材料的抗拉强度极限 ! 具体值 !0 $ 可查机械设计手册
凿岩机械气动工具 !!""! "" #
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其中
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$$ 循环基数 ! 对钢材拉压疲劳 ! $# $ $# ! ""!"# % " "#$ $$ 材 料 常 数 ! 对 钢 材 拉 压 疲 劳 ! ($ ( ! $!%# $$ 第 & 个变应力的应力幅值 !& $ $$ 变应力 !& 的循环次数 ’& $ $$ 许用安全系数 ! 对螺栓联接 ! ’’( $
式中
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"# & 由垫 片 材 料 决 定 ) 一 般 推 荐 下 列 数 据 $ 金 属 垫 片 或 无 垫 片 &’%( &)! ! 皮 革 垫 片 &)* ! 铜 皮 石 棉 垫 片 &)+ ! 橡 胶 垫 片 &), -#. ) 由 式 * # # 可 以 看 到 ! 总 拉 力 !! 由 !& 到
$$ 尺寸系数 !具体值可查文献!%" #! $ $$ 表面质量系数 ! 具体值可查文 $! $ 献
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按照应力比保持不变计算疲劳强度 还有一种螺栓疲劳强度计算的方法 ! 即
$$ 强化系数 ! 具体值可查文献!%" $2 $ $$ 循环拉应力的应力幅 !3 $
按照应力比 % - !)8!’ 保持不变进行计算
’( 螺栓的总拉力 !! ( (( 螺栓的预紧力 !& ( (( 螺栓的工作拉力 !% ( (( 螺栓的刚度 "# ( (( 被联接件的刚度 "% (
总拉力
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图! 螺栓受到的总拉力 !! 变化示意图
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式中 $$ 螺栓的拉力幅 &3 $ $$ 螺栓的总拉力最大值 &.435 $ $$ 螺栓的预紧力 &* $ 拉力幅是影响螺栓疲劳强度的主要因 素 !由 ! - & 可 知 !可 按 照 应 力 幅 进 行 螺 栓
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式中 $$ 计算安全系数 !13 $
承受交变载荷作用的螺栓联接! 其失 效形式主要为疲劳破坏! 此时进行螺栓强 度计算除了用最大载荷进行静强度计算 外 !还 须 进 行 疲 劳 强 度 的 计 算 !以 保 证 该 零 部件既不会在最大载荷下发生静强度断 裂 !也 不 会 在 循 环 载 荷 下 发 生 疲 劳 破 坏 & 本 文将对现有的螺栓疲劳强度的计算方法作
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螺栓疲劳强度计算与校核的 方法简介
按照最小应力保持不变计算疲劳强度 由图 ! 可以看出 ! 螺栓承受拉力最小值
即 !012 " " 对螺栓进行疲劳强度计算 ) 其疲 劳强度计算的强度公式为
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$$ 最大应力值 !435 $ $$ 最小应力值 !467 $ 满足式 "’%条件即为满足疲劳强度要求 &
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用疲劳损伤累积假说计算疲劳强度 前面介绍的几种计算螺栓疲劳强度的
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计 算!得 到 的 安 全 系 数 分 别 为 计算方法 计 算 安 全 系 数 #7*
!最 小 应 力 保 持 不 变 & 应力幅 3 应力比保持不变 " 疲劳损伤累积假说
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由上面的计算结果可以看出& 在已知 条件均相同时! 按照最小应力保持不变进 行 疲 劳 强 度 计 算 " 即 方 法 !’ 的 计 算 安 全 系 数最小( 按照应力比保持不变进行疲劳强 度 计 算 ) 即 方 法 3’ 的 计 算 安 全 系 数 偏 大 ( 按 照 应 力 幅 进 行 疲 劳 强 度 计 算 " 即 方 法 &’ 的计算安全系数居中! 故方法 ! 的计算结 果偏于安全(方法 3 的计算结果偏于危险! 方法 & 的计算结果居中$
$$ 循 环 拉 应 力 的 应 力 幅 !3 $
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’’( ! ")%!%)# 满 足 条 件 "$ % 即 为 满 足 疲 劳 强 度 要 求 & #$"
装配式建筑施工中的构件连接强度与可靠性分析方法
装配式建筑施工中的构件连接强度与可靠性分析方法装配式建筑是一种将建筑模块化、标准化的建筑方式，它具有施工周期短、质量可控、环境友好等优点。
在装配式建筑的施工过程中，构件连接强度与可靠性是一个关键问题。
本文将介绍装配式建筑施工中构件连接强度与可靠性分析的方法，并探讨其中存在的挑战和解决方案。
一、构件连接强度分析方法装配式建筑中的构件连接通常采用螺栓连接、焊接和胶粘剂连接等方式。
对于螺栓连接而言，可以通过以下步骤进行强度分析：1. 确定载荷条件：首先需要明确构件所承受的静力载荷和动力载荷，并考虑到外部因素如风压、地震等可能对连接造成的影响。
2. 确定螺栓参数：选择合适的螺栓材料、型号和规格，并计算出对应的截面积和抗拉强度。
3. 计算拉伸强度：根据所选用的螺栓材料和规格，结合螺纹及径向应力理论，计算出其抗拉强度。
4. 计算剪切强度：根据螺栓的剪切特性，结合螺纹及径向应力理论，计算出其剪切强度。
5. 对比与验证：将计算得到的连接强度与设计要求进行对比，并进行验证。
若满足要求，则认为连接强度合理，否则需要重新调整连接方式或选择更为牢固的构件连接方法。
二、构件连接可靠性分析方法除了连接强度外，装配式建筑中的构件连接还需要考虑其可靠性。
因为装配式建筑中大量使用的是标准化构件，所以对于连接的可靠性分析可以采用统计学方法。
1. 构件受力状态抽样：通过抽取一定数量的实测样本和工程经验数据，综合考虑不同载荷和环境条件下构件受力状态的分布规律。
2. 环境因素分析：考虑到不同地区的环境条件差异，如温湿度变化、风荷载等对构件连接造成的影响，并量化评估其可靠性指标。
3. 延迟失效模型：由于装配式建筑可能存在长期受力导致疲劳断裂等问题，因此需要建立相应的延迟失效模型，预测连接在使用寿命后的可靠性。
4. 可靠性评估：基于以上分析，可以采用可靠性理论和统计方法对构件连接进行评估，包括确定可靠度指标、计算失效概率和风险值等。
三、挑战与解决方案装配式建筑施工中构件连接强度与可靠性分析面临以下挑战：1. 多个构件之间复杂的相互作用：装配式建筑通常由多个构件组成，构件之间存在复杂的相互作用。
主轴承螺栓有限元分析与公式计算的对比研究
将 主轴 承螺栓 杆 部 直径 设 置 为可 变 参 数 ， 别 分
设 置 为 １ ６ｍｍ，１ ． ６ ５ｍｍ，１ ７ｍｍ，１ ． ７ ５ｍｍ 和
１ ８ｍｍ， 算相 同预 紧 条 件下 不 同杆 部 直径 螺 栓 拉 计 伸应力 ， 导 出螺栓 刚度 系数 与杆 部直径 的关 系。 推
１ １５ １ ｌ５ １ ６ ６ ７ ７ ８ ． ．
一
０ ７ ． ５ｍｍ ， 侧 设 置 为 一 ０ ６ ５ｍｍ 。 外 ． ２
采用 四面体 网格 ， 网格 大小 由程序 控制 ， 网格剖
分 完成后 共计 节点 数 ７ １ ， ４０ ９ 单元 数 ３ ０ 。 ７５ ７
本 次分 析 将 内侧 螺栓 作 为研 究 对象 ， 过计 算 通
发动机 曲轴轴 承支 承部 分 结 构相 同 ， 了提 高计 算 为
后， 程序 自动探测 接触 对并进 行 了设 置 ， 算前需 要 计 对 默认接 触对进 行增 删和参 数修改 。上 曲轴箱一 螺 栓 接触对 设置 为 “ 定 ” 上 曲轴 箱一下 曲轴 箱 间和 绑 ，
下 曲轴 箱一 垫 圈上 表 面 间 两 对 接 触 对 设 置 为 “ 摩
２ 计 算 过 程
实 际装配 过程 中曲轴 轴承盖 螺栓采 用力矩 ＋转
角法预 紧 ， 紧过程 分两 步进行 ： 预 首先 用力矩 扳手将
两种 螺 栓 均 拧 １ ０ Ｎ ・ｍ； 后 内侧 两 根 螺 栓 拧 ０ 然 １０， ８ 。外侧 两根 螺 栓拧 １ ０ 。有 限元 分 析 只 计算 第 ５。
二步 预紧情 况下 螺栓杆 部拉伸 应力 。 将 三维 模 型从 Ｐ ｏｅ 入 Ａｎ ｙ Ｗｏｋ ｅ ｃ ９ ０ ｒ—导 ｓｓ ｒｂｎｈ ．
疲劳强度资料
疲劳强度
疲劳强度是指材料在受到交变应力作用下所能承受的最大应力水平，是材料抗
疲劳性能的一个重要指标。
在工程实践中，疲劳强度的评定对于保证结构的可靠性和安全性至关重要。
疲劳的危害
疲劳是一种特殊的损伤形式，其分裂起点往往位于材料的内部缺陷或表面微小
裂纹的周围。
当材料受到交变应力作用时，这些缺陷和裂纹会逐渐扩展，导致材料的逐渐衰减和最终破坏。
这种疲劳损伤通常是隐蔽的、逐渐的，却又具有极其危险的特点。
影响疲劳强度的因素
疲劳强度受多种因素影响，其中最主要的包括材料的性能、应力水平、循环次数、环境条件等。
不同材料的疲劳强度差异很大，通常需要通过实验和试验来确定具体数值。
另外，应力水平和循环次数也是影响疲劳强度的重要因素，较高的应力水平和更多的循环次数会显著降低材料的疲劳寿命。
提高疲劳强度的方法
为了提高材料的疲劳强度，可以采取一系列措施。
首先是改善材料的内在质量，减少表面缺陷和微裂纹的存在，以增加材料的抗疲劳性能。
其次是通过热处理、表面强化等工艺手段来改善材料的性能，提高疲劳强度。
此外，设计合理的结构和避免应力集中也是提高疲劳强度的有效途径。
结语
疲劳强度作为材料性能的重要指标之一，对于保证结构的安全性具有重要意义。
正确评定疲劳强度，合理设计结构，提高材料性能，可以有效延长材料的使用寿命，保证结构的可靠性和安全性。
高强螺栓长度计算方法
忍受较强的抗拉和屈服。今天，我将带领大家粗略的认 识一下什么是高强螺栓，以及讲解一下它的长度计算。 或者在以后可以用上。高强螺栓就是高强度的螺栓，属 于一种标准件。一般情况下，高强度螺栓可承
2.33.324.219.2M16217.13.329.724.7M202.520.74.336.831.8 M222.523.65.341.736.7M24324.25.343.838
.8M27327.66.349.244.2对比一下，普通螺栓长度计算基数 螺栓规格螺距P螺母厚度h垫圈厚度 t2P+h+tM101.58.42.213.6M121.7510.82.717M
50205《钢结构工程施工质量验收规范》规定进行。试验 后应在较短的时间内进行高强度螺栓的安装。高强度螺 栓的施工扭矩按下式计算确定：Tc=1.05k· Pc· dTc—施工扭 矩(N· m);k
—高强度螺栓连接副的扭矩系数的平均值;Pc—高强度螺 栓施工预拉力(kN)，见表1;d—高强度螺栓螺杆直径(mm); 表1高强度螺栓施工预拉力Pc(kN)高强度螺栓施工前所用 的扭矩扳手，在
个数，扭剪型高强螺栓为1，高强大六角头螺栓为2S—高 强度垫圈公称厚度P—螺纹的螺距。高强螺栓的紧固长度 加长值=螺栓长度-板层厚度。一般按连接板厚加表L的加 长值，并取5mm的整倍数。高强
度螺栓施工前，应按出厂批复验高强度螺栓连接副的扭 矩系数，每批复验8套，8套扭矩系数的平均值应在 0.110～0.150范围之内，其标准偏差应小于或等于0.010。 其扭矩系数复检方法按GB
高强度螺栓紧固与普通螺栓有什么区别
高强度螺栓紧固与普通螺栓有什么区别？紧固方法有哪些？高强度螺栓是钢结构施工中最普遍常见的施工内容，所有钢结构工程师都会觉得熟悉得不能再熟悉了。
然而事实可能并非如此，今天我们从最基本的概念的入手，带你重新认识高强度螺栓，可能会颠覆你最基本的认识。
什么是高强度螺栓高强度螺栓（High-Strength Friction Grip Bolt），英文直译为：高强度摩擦预紧螺栓，英文简称：HSFG。
可见，我们中文施工中所说的高强度螺栓是高强度摩擦预紧螺栓的简称。
在日常沟通中，仅仅是简略了“摩擦（Friction）”“预紧（Grip）”两个词，却造成了许多工程技术人员对高强度螺栓基本定义的理解，产生了误区。
误区一：材料等级超过8.8级的螺栓，就是“高强度螺栓”？高强度螺栓和普通螺栓的核心区别并不在于使用材料的强度，而是受力的形式。
本质是是否施加预紧力，并利用静摩擦力抗剪。
实际上在英标规范，美标规范中提到的高强度螺栓（HSFG BOLT）只有8.8级和10.9级两种（BS EN 14399 / ASTM-A325&ASTM-490），而普通螺栓却有包含有4.6，5.6，8.8，10.9，12.9等（BS 3692 11款表2）；由此可见，材料强度高低并不是区别高强度螺栓与普通螺栓的关键。
误区二：高强度螺栓的承载能力高于普通螺栓，是为“高强”？由单个螺栓的计算可知，高强度螺栓抗拉和抗剪的设计强度均低于普通螺栓。
其高强实质是：正常工作时，节点不允许发生任何相对滑移，即：弹塑性变形小，节点刚度大。
可见：在给定设计节点荷载的情况下，用高强度螺栓设计的节点并不一定能节省螺栓使用数量，但是其变形小，刚度大，安全储备高。
适合用主梁，等要求节点刚度较大的位置，符合“强节点，弱杆件”的基本抗震设计原理。
高强度螺栓之强，并非在于其本身的承载能力设计值，而是表现于其设计节点的刚度大，安全性能高，抗破坏的能力强。
高强度螺栓规格国内常用的高强度螺栓分为 ASTM 及 JIS 规格。
机械设计螺栓强度校核
机械设计螺栓强度校核机械设计中，螺栓是一种常用的连接元件，常用于连接零件和构件。
在实际工程中，为了确保螺栓的强度和可靠性，需要对螺栓进行强度校核。
螺栓的强度校核主要包括两个方面：拉伸强度校核和剪切强度校核。
首先是拉伸强度校核。
螺栓在工作过程中常受到拉力的作用，因此需要保证螺栓的拉伸强度足够。
拉伸强度校核的关键是计算螺栓的拉伸应力和螺栓的截面积。
螺栓的拉伸应力等于拉力除以螺栓的有效截面积，通过与螺栓的材料抗拉强度对比，可以判断螺栓是否满足强度要求。
其次是剪切强度校核。
螺栓在工作过程中还会受到剪切力的作用，因此需要保证螺栓的剪切强度足够。
剪切强度校核的关键是计算螺栓的剪切应力和螺栓的截面积。
螺栓的剪切应力等于剪切力除以螺栓的有效截面积，通过与螺栓的材料抗剪强度对比，可以判断螺栓是否满足强度要求。
在进行螺栓强度校核时，需要考虑到以下几个因素：螺栓的材料、螺栓的尺寸、螺栓的工作环境和加载条件等。
不同材料的螺栓具有不同的强度特性，因此需要根据实际情况选择合适的螺栓材料。
螺栓的尺寸包括直径、长度等参数，不同尺寸的螺栓承受的拉力和剪力也会不同。
螺栓的工作环境和加载条件包括温度、湿度、振动等因素，这些因素会对螺栓的强度产生影响，需要进行综合考虑。
螺栓的强度校核还需要根据不同的设计准则和标准进行。
常用的螺栓强度校核准则有ISO、GB、ASME等。
这些准则规定了螺栓的强度系数、安全系数、工作载荷等参数，通过按照准则的要求进行计算，可以得到螺栓的强度校核结果。
在进行螺栓强度校核时，还需要注意螺栓的紧固力矩。
螺栓的紧固力矩直接影响螺栓的强度和可靠性，过大或过小的紧固力矩都会导致螺栓的强度不足。
因此，在进行螺栓强度校核时，需要根据实际情况选择合适的紧固力矩，并通过实验或经验确定合适的紧固力矩范围。
螺栓的强度校核是机械设计中非常重要的一项工作。
通过对螺栓的拉伸强度和剪切强度进行校核，可以确保螺栓在工作过程中具有足够的强度和可靠性。
铝合金板件螺栓连接承压强度试验与计算方法_王元清
屋盖采用铝合金单层网壳， 铝合金材料牌号为 6061 ［2 ］ － T6 ， 网壳的铝合金节点采用螺栓连接 ； 在2001
收稿日期： 2010 － 11 － 12 基金项 目： 高 等 学 校 博 士 学 科 点 专 项 科 研 基 金 资 助 项 目 （ 20090002110046 ） 作者简介： 王元清（ 1963 － ） ， 男， 教授， 博导． 研究方向： 钢结构； mail： wang － yq@ tsinghua． edu． cn 铝合金结构． E-
铝合金板件螺栓连接的承压破坏形态有 2 种： ［9 ］ 螺栓从端部拉脱和螺栓孔塑性变形被拉长 。 其 承压承载力需要同时考虑强度准则和变形准则 ， 考 ［10 ］ Kim 等 提出当螺栓孔变形 虑到正常使用的要求， 达到孔径的 30% 时， 认为螺栓连接不再适合继续承 EC9 也采用了这一限值规定。 载而达到了极限状态， 作者通过进行铝合金板件螺栓连接节点的承压 试验研究， 分析螺栓直径和端距对节点承压承载力 的影响。利用有限元分析手段对试验过程进行数值 模拟及参数分析， 探索铝合金板件承压强度的计算 方法。
研 究， 提出了设计建议公式 。 中国于2007 年颁布的
204
［7 ］
四川大学学报（ 工程科学版）
第 43 卷
铝合金结构设计规范 给出了铝合金板件螺栓连 其中构件的承压强度直接按照 接的相关设计公式， 欧洲规范 （ EC9 ） 取值， 而目前国内铝合金板件螺 栓连接的承压性能仍然需要进一步研究 。
铝合金材料最初在航空等领域取得了成功的应 用， 由于其自重轻、 耐腐蚀性和耐久性好等特点而被 引入了建筑结构领域。当前铝合金结构在中国已经 取得了成功的应用， 主要结构形式包括铝合金网壳、
［1 ］ 网架， 铝 合 金 桁 架 等， 展 现 了 良 好 的 应 用 前 景。 中国现代五项赛事中心游泳击剑馆位于成都市 ， 其
中美摩擦型连接高强度螺栓承载力计算方法对比分析
钢材力学性能 ， 见表 １。
表 １ 高强度螺栓钢材力学性能
规范 Ａ Ｓ ＴＭ Ａ ４ ９ ０－０ ９ ／ Ｇ Ｂ Ｔ ３ ６ ３ ２－２ ０ ０ ８ Ａ Ｓ ＴＭ Ａ ３ ２ ５－０ ２ ／ Ｇ Ｂ Ｔ ３ ６ ３ ２－２ ０ ０ ８ 螺栓等级 Ａ ４ ９ ０ １ ０ ． ９ Ｓ Ａ ３ ２ ５ ８ ． ８ Ｓ 螺栓钢材抗拉 ／ＭＰ 强度 ｆ ａ ｕ １ ０ ５ ０ １ ０ ４ ０ ８ ２ ５～７ ２ ５ ３ ０ ８
标准与规范
中美摩擦型连接高强度螺栓承载力 计算方法对比分析
２ １， ２ １ 孙洪鹏１， 刘 圆 王玉银
） （ 哈尔滨工业大学 ，哈尔滨 １ ５ ０ ０ ９ ０； ２．北京巴布科克 · 威尔科克斯有限公司 ，北京 １ ０ ０ ０ ４ ３ １． 摘 要： 对比分析了中美两国常用摩擦型连接高强度 螺 栓 的 力 学 性 能 ， 以及两国摩擦型连接高强度螺栓抗剪承载 《 美国 钢 结 构 设 计 规 范》 对中国高强度螺栓进行设计时的 力和剪拉承载力的设计方法 。 探讨了按 Ａ Ｉ Ｓ Ｃ ３ ６ ０－２ ０ １ ０ 预拉力转换问题 ， 根据两种规范的比较结果 ， 提出了预拉力转换建议 。 根据中美 两 国 规 范 的 计 算 方 法 ， 讨论得出抗 剪承载力和剪拉承载力比较结果 ， 供设计人员参考 。 关键词 ： 钢结构 ；高强度螺栓 ；预拉力 ；承载力 ： ／ Ｄ Ｏ Ｉ １ ０ ． １ ３ ２ ０ ６ ． ２ ０ １ ５ ０ １ ０ １ １ ｊ ｇ ｊ ｇ
Ｐ＝
螺纹处的有效面积 。 《 美国钢结构设计规范 》 ． ２ Ａ Ｉ Ｓ Ｃ ３ ６ ０－２ ０ １ ０ ３ 美国 Ａ Ｉ Ｓ Ｃ ３ ６ ０ 规范规定预拉力为 ： （ ） ２ Ｐ ＝０ Ａｅ ． ７ ｆ ｕ ３ ． ３ 预拉力值比较 ） 由式 （ 和式 （ 比 较 得 知， 美国规范预拉力与 １ ２） ／ 即１ 中国规范预拉力之比为 ０ ． ７ ０ ． ６ ０ ７ ５， ． １ ５。 中美两规范预拉力见表 ２。
螺栓疲劳强度计算方法的对比与选择
螺栓疲劳强度计算方法的对比与选择在工程设计和结构分析中，螺栓是常用的连接元件。
由于螺栓在使用过程中会受到不断变化的载荷作用，容易产生疲劳损伤，导致螺栓断裂。
因此，对于螺栓的疲劳强度进行准确的计算和评估非常重要。
螺栓的疲劳强度计算方法可以分为经验公式法、应力幅法、应力范围法和有限元法等多个方法。
下面就这几种方法进行详细的对比分析。
1.经验公式法经验公式法是根据实验数据和经验公式进行计算，是最简单的计算方法之一、经验公式法计算的主要参数是螺栓的材料、直径和载荷等。
这种方法计算简便，但准确度一般较低，只适用于一些简单载荷情况和无特殊要求的结构。
2.应力幅法应力幅法是一种常用的计算方法，其基本原理是根据螺栓在载荷作用下的应力幅大小来评估螺栓的疲劳强度。
应力幅法计算的主要参数是螺栓的应力幅极限和应力集中系数等。
这种方法相对比较简单，适用于单轴载荷和小范围应力集中的情况。
3.应力范围法应力范围法是一种综合考虑应力幅和平均应力的计算方法，是最常用的螺栓疲劳强度计算方法之一、应力范围法计算的主要参数是螺栓的应力范围和应力集中系数等。
这种方法适用于多轴载荷和大范围应力集中的情况，精度相对较高。
4.有限元法有限元法是一种基于力学原理和数值计算的方法，可以精确地计算螺栓的应力分布和疲劳强度。
这种方法需要建立复杂的有限元模型，进行有限元分析计算。
与其他方法相比，有限元法计算精度更高，但计算量大，适用于复杂载荷和应力集中较严重的情况。
对于选择螺栓疲劳强度计算方法，需要根据具体的工程要求和实际情况进行综合考虑。
一般来说，对于简单的结构和载荷条件，可以采用经验公式法或应力幅法进行估计；对于复杂的结构和载荷条件，应优先考虑应力范围法或有限元法进行精确计算。
在实际工程中，也可以结合不同方法进行对比验证，以提高计算结果的准确性。
总之，螺栓疲劳强度的计算方法有多种选择，每种方法都有其适用的范围和优缺点。
在选择方法时需要充分考虑工程要求、计算精度和计算成本等因素，以得到准确可靠的计算结果。
螺栓强度资料
螺栓强度
螺栓作为一种常见连接件，在工程实践中扮演着非常重要的角色。
螺栓的强度直接影响着整个结构的稳定性和安全性。
本文将探讨螺栓的强度及其影响因素。
1. 螺栓的基本结构
螺栓通常由螺杆和螺母组成，螺栓的强度主要取决于材料的特性、尺寸规格和连接结构等因素。
在工程设计中，螺栓的选择要根据具体的工程要求来确定，以确保连接的牢固性和稳定性。
2. 螺栓强度的计算方法
螺栓强度的计算通常包括拉伸强度和剪切强度两种情况。
拉伸强度是指螺栓在受拉力作用下的最大承载能力，剪切强度则是指螺栓在受剪力作用下的最大承载能力。
这两种强度的计算涉及到材料的力学性能、结构的设计要求等多种因素。
3. 螺栓强度的影响因素
螺栓强度受到多种因素的影响，如材料的选择、螺栓的尺寸规格、螺栓的表面处理等。
此外，安装方式、预加载力的施加等操作也会影响到螺栓的强度。
因此，在工程实践中必须综合考虑这些因素，确保螺栓连接的稳固可靠。
4. 螺栓强度的测试方法
为了验证螺栓连接的强度，通常需要进行拉伸试验和剪切试验。
通过在实验室中施加不同的载荷，可以得到螺栓在不同条件下的拉伸和剪切性能数据，从而评估其强度和安全性。
5. 结语
螺栓作为一种重要的连接件，在工程实践中无处不在。
了解螺栓的强度及其影响因素对于确保工程结构的安全性至关重要。
通过合理选择螺栓材料、尺寸规格和安装方式，可以有效提高螺栓连接的可靠性，确保结构的稳定性和安全性。