[发明专利]一种螺栓连接点受力优化分析方法

权利要求书

1.一种螺栓连接点受力优化分析方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤1：考虑螺栓预紧力时的节点受力优化分析；

步骤2：考虑极限承载力时的节点受力优化分析。

2.根据权利要求1所述的一种螺栓连接点受力优化分析方法，其特征是：所述考虑螺栓预紧力时的节点受力优化分析，包括：在螺栓节点受力优化分析中，考虑螺栓的预紧力会对节点的拉伸过程产生影响，因此分别对单排螺栓节点和双排螺栓节点施加预紧力设计值的0%、50%、150%和200%的载荷进行节点拉伸试验。

3.根据权利要求2所述的一种螺栓连接点受力优化分析方法，其特征是：所述对单排螺栓节点施加预紧力设计值的0%、50%、150%和200%的载荷进行节点拉伸试验；得出，节点的破坏形式均为螺栓剪断；节点的载荷-位移曲线基本重合，其中0%的预紧力设计值和40%的预紧力设计值载荷-位移曲线1-1节点和1-2节点的滑移过程较接近，且滑移载荷较小；150%的预紧力设计值和200%的预紧力设计值载荷-位移曲线1-3节点和1-4节点的滑移过程较接近，且滑移载荷相对较大；四根曲线破坏载荷基本一致，说明预紧力的不同除了影响节点的滑移载荷外，并没有对节点的最终破坏产生根本的影响，没有改变节点的极限承载力。

4.根据权利要求2所述的一种螺栓连接点受力优化分析方法，其特征是：所述对双排螺栓节点施加预紧力设计值的载荷进行节点拉伸试验，仿真了不同预紧力下节点的拉伸过程，得到了一组节点的载荷位移-曲线，在考虑不同预紧力时分别为50%屈服载荷下的预紧力、90%屈服载荷下的预紧力和100%屈服载荷下的预紧力的载荷-位移曲线与预紧力为设计值时的节点载荷-位移曲线没有太大变化，只是滑移载荷由于预紧力的不同差别较大，但滑移位移基本一致，都为1.5mm，不同的预紧力并没对角钢的极限承载力产生影响，角钢发生断裂时的强度极限没有发生变化，都为1500KN左右；通过有限元仿真也说明，改变预紧力并没有对节点的极限承载力产生影响；

在对螺栓施加90%屈服载荷预紧力时，螺栓的初应力已经达到了576MPa，处于拉伸状态，但是在节点的拉伸过程中，螺栓并没有比正常预紧力下的螺栓先发生断裂，螺栓的极限承载力并没有因为初应力的增大而减小。

5.根据权利要求2所述的一种螺栓连接点受力优化分析方法，其特征是：所述在螺栓节点受力优化分析中，包括分别提取节点最外侧相同螺栓上最大应力点随拉伸位移的变化过程曲线，在考虑不同预紧力时分别为50%屈服载荷下的预紧力、90%屈服载荷下的预紧力和100%屈服载荷下的预紧力的螺栓受力变化曲线与预紧力为设计值时的螺栓受力变化曲线总体上没有太大区别；但是在节点位移达到6mm左右之前，不同预紧力对螺栓的受力有很大影响；当预紧力为设计值时，螺栓的应力在发生滑移时保持不变，在螺栓与螺栓孔发生接触时急剧增加，达到650MPa左右；同样的，当预紧力为50%屈服载荷时，变化过程与预紧力为设计值时基本一致，应力先保持不变然后急剧增加；当预紧力为90%屈服载荷和100%屈服载荷时，变化过程与之前有所区别，螺栓的应力在发生滑移时并不是保持不变而是逐渐减小，在螺栓与螺栓孔发生接触时急剧增加，达到650Mpa左右；在达到650MPa左右后，4根曲线的变化过程基本一致，说明不同预紧力下节点的载荷-位移过程基本一致。