[发明专利]一种针对钢桁梁杆件的高强螺栓快速设计方法

说明书

本发明公开了一种针对钢桁梁杆件的高强螺栓快速设计方法，包括以下步骤：设置高强螺栓信息，包括高强螺栓规格及预拉力、高强螺栓构造参数、高强螺栓计算参数；根据杆件截面类型计算各板单排最大螺栓数n₀以及考虑人孔/手孔的单排最大螺栓数n₁；基于等强设计方法，计算各板所需最小螺栓数[n]；根据实际情况，按n₀或n₁自拼缝起逐排布置螺栓，直至总螺栓数n不小于最小螺栓数[n]；若不考虑跳孔，输出高强螺栓设计结果，反之，对超出最小螺栓数[n]的螺栓进行修正后，输出高强螺栓设计结果。本发明进行钢桁梁杆件高强螺栓设计，可适应多种复杂情况，设计效率高，计算结果可用于绘制钢桁梁杆件高强螺栓连接图，也可用于计算净截面特性。

技术领域

本发明属于桥梁工程设计领域，具体涉及一种针对钢桁梁杆件的高强螺栓快速设计方法。

背景技术

由于现场焊接质量不好保证、对安装精度要求高、工期紧张等原因，钢桁梁节段安装时通常以高强螺栓连接为主。

钢桁梁杆件的高强螺栓设计存在以下难点：其一，计算情况复杂，钢桁梁杆件的截面形式、加劲肋位置、人孔/手孔位置均影响高强螺栓的设计结果；其二，计算效率低，由于计算体量大，控制因素多，自动化程度低。

因此，亟需一种通用性强、设计效率高的高强螺栓自动设计方法来解决设计中存在的实际问题。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种针对钢桁梁杆件的高强螺栓快速设计方法。

本发明的技术方案是：一种针对钢桁梁杆件的高强螺栓快速设计方法，包括以下步骤：

A.预设高强螺栓信息

高强螺栓信息包括高强螺栓规格及预拉力、高强螺栓构造参数、高强螺栓计算参数；

B.计算各板的单排最大螺栓数

根据杆件截面类型计算各板单排最大螺栓数n₀以及考虑人孔/手孔的单排最大螺栓数n₁；

C.计算各板所需最小螺栓数

基于等强设计方法，计算各板所需最小螺栓数[n]；

D.对高强螺栓进行排布

根据实际情况，按n₀或n₁自拼缝起逐排布置螺栓，直至总螺栓数n不小于最小螺栓数[n]；

E.输出高强螺栓设计结果

如不考虑跳孔，直接输出高强螺栓设计结果；如考虑跳孔，对超出最小螺栓数[n]的螺栓进行修正后，输出高强螺栓设计结果。

更进一步的，步骤A中高强螺栓构造参数包含螺栓孔径、螺栓中心距、螺栓中心至板边缘距离、螺栓中心至板加劲肋/H形(I形、王字形)截面腹板距离、螺栓是否按跳孔布置、螺栓是否在人孔/手孔宽度的延伸范围内布置。

更进一步的，所述人孔/手孔的形状为圆形或由矩形及两个半圆形组成的圆端形。

更进一步的，当前螺栓所在排不存在人孔/手孔时，也按照当前螺栓所在排存在人孔/手孔布置螺栓；反之，则按照当前螺栓所在排板的实际开孔情况布置螺栓。

更进一步的，步骤A中高强螺栓计算参数指计算高强螺栓容许抗滑承载力的参数。