橋梁鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓組連接設(shè)計(jì)研究

王 靜

（河北大慶道橋工程有限公司，河北 廊坊 065000）

1 橋梁鋼結(jié)構(gòu)和高強(qiáng)度螺栓組的概述

現(xiàn)階段橋梁建設(shè)注重鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全系數(shù)，橋梁建設(shè)關(guān)系到交通建設(shè)的發(fā)展，城市規(guī)劃的全面完善。在橋梁建設(shè)的過(guò)程中鋼結(jié)構(gòu)的建造對(duì)于整體橋梁建設(shè)起著至關(guān)重要的作用，它關(guān)系著橋梁建設(shè)結(jié)構(gòu)的好壞。橋梁鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要考慮許多因素，有些還要運(yùn)用一些力學(xué)原理和物理方面的知識(shí)。所以在設(shè)計(jì)橋梁鋼結(jié)構(gòu)時(shí)必須要充分尊重相關(guān)的設(shè)計(jì)原理，這樣才能確保橋梁設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。在橋梁鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中運(yùn)用的是高強(qiáng)度螺栓組連接設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)考慮到機(jī)械性能、摩擦受力等因素，科學(xué)的分析和計(jì)算有關(guān)的參數(shù)和變量，使橋梁設(shè)計(jì)更加精準(zhǔn)，將參數(shù)數(shù)量化、具體化，確保橋梁建設(shè)的完整性和全面性。

高強(qiáng)度螺栓組是橋梁鋼結(jié)構(gòu)中比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，高強(qiáng)度螺栓組的性能比普通的螺栓組更加耐用，其性能和質(zhì)量比一般的螺栓組更好。螺栓組的目的是為了平衡拉力，確保板件間能夠緊密銜接，平衡受力。針對(duì)橋梁建設(shè)這種高空大型的作業(yè)，高強(qiáng)度螺栓組必不可少，它的設(shè)計(jì)必須考慮到一些因素，例如受力大小，摩擦力和承載力等。其中高度螺栓組可以分為兩種類型，一種是摩擦型，一種是承壓型。這兩種類型根據(jù)不同的參考元素將其劃分，摩擦型主要是確保板件能夠固定不滑移不變形。承壓型則是要確保其符合承載量，不能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值。高強(qiáng)度螺栓組設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接關(guān)乎到橋梁建設(shè)的整體效果和質(zhì)量，在設(shè)計(jì)中要充分的考慮到相關(guān)的變量和專業(yè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。制定科學(xué)的合理的設(shè)計(jì)方案，確保橋梁鋼結(jié)構(gòu)的建造。

2 有關(guān)高強(qiáng)度螺栓的選擇事項(xiàng)

高強(qiáng)度螺栓組具有與一般螺栓組一樣的性能，例如它的施工條件相對(duì)比較好，使用靈活便于安裝和卸載。另外它比一般的螺栓組在穩(wěn)定性和銜接性方面更加有保障，連接設(shè)計(jì)比較比較科學(xué)合理。但是它有一個(gè)缺點(diǎn)就是在選材和制造安裝上比較復(fù)雜，有一定的特殊要求，另外它比一般的螺栓組的花費(fèi)要高，成本較高。所以在選擇的過(guò)程中要慎重，必須選擇適合實(shí)用的高強(qiáng)度螺栓組。上文提到的高強(qiáng)度螺栓組在選擇的過(guò)程中要謹(jǐn)慎，必須要充分的考慮到螺栓組的承載能力、受力的大小、連接部位的特點(diǎn)和約束條件等因素。例如在選擇摩擦型的螺栓組時(shí)要著重考慮螺栓組的摩擦性能，必須要保持板件的接觸面間的摩擦力協(xié)調(diào)，避免發(fā)生板件的滑移。一般這種螺栓組使用的范圍比較廣泛，主要運(yùn)用于一些大型的建筑中和橋梁建造中。承壓型螺栓組則是以承載能力為主，在設(shè)計(jì)中參考的對(duì)象必須是能夠符合荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，不超過(guò)最大值。認(rèn)真選擇適合的高強(qiáng)度螺栓組，確保橋梁建設(shè)的順利進(jìn)行。

除了在選擇的過(guò)程中要注意考慮有關(guān)基礎(chǔ)事項(xiàng)，在設(shè)計(jì)螺栓組的過(guò)程中也要注意相應(yīng)的事項(xiàng)。高強(qiáng)度螺栓組的設(shè)計(jì)考慮的因素除受力、摩擦、承載等因素之外還要考慮到它的設(shè)計(jì)與橋梁的整體設(shè)計(jì)之間的聯(lián)系，不能一味的只注重高強(qiáng)度螺栓組的設(shè)計(jì)，還要從整體設(shè)計(jì)的角度出發(fā)。橋梁設(shè)計(jì)是一件程序復(fù)雜，技術(shù)要求含量高的高空作業(yè)，必須要在確保安全系數(shù)的前提下在考慮螺栓組的設(shè)計(jì)，因此在設(shè)計(jì)高強(qiáng)度螺栓組的過(guò)程中不能忽視整體的設(shè)計(jì)理念。

3 高強(qiáng)度螺栓組連接的受力情況分析

高強(qiáng)度螺栓組連接，在受力時(shí)預(yù)拉力增加不明顯，板間始終夾緊的狀態(tài)使得外拉力的得到一定程度的減少。在受剪力分析時(shí)則要進(jìn)行兩種情況的討論，并將螺栓組連接分為兩種在螺栓組連接類型的選擇過(guò)程中應(yīng)充分考慮，荷載的類型、結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)、連接部位等因素。摩擦型螺栓連接與由于眾多的優(yōu)勢(shì)，使得該類型的螺栓組連接在國(guó)內(nèi)橋梁工程中得到廣泛運(yùn)用，并在一定程度上得到有力推廣。

3.1 摩擦型螺栓連接

該種連接設(shè)計(jì)時(shí)的受剪力極限為板間接觸面在螺栓擰緊后提供的最大摩擦力，且板間不會(huì)反正相對(duì)位移的情況，確保達(dá)到整個(gè)期間的最大摩擦力。該種連接類型為彈性受力類型。

3.2 高壓型螺栓連接

這種情況下，外剪力一般不會(huì)超過(guò)最大摩擦力。而是將桿件被剪切或孔壁承載破壞時(shí)的螺栓組連接最大承載力作為組件受剪力的極限情況。

4 高強(qiáng)螺栓連接類型的選擇

高強(qiáng)螺栓連接不僅具有普通螺栓連接施工條件好、安裝方便、可拆卸等優(yōu)點(diǎn)，還具有普通螺栓連接所不具有的整體性好、剛度大等優(yōu)點(diǎn)。但是也具有一定的缺點(diǎn)。首先是材料、扳手、安裝等方面有一些特殊工藝要求，造價(jià)也比較搞。因此在選擇螺栓連接是要充分利用他的特長(zhǎng)，并充分考慮項(xiàng)目組方對(duì)工程造價(jià)的承受能力。

在螺栓組連接類型的選擇過(guò)程中應(yīng)充分考慮，荷載的類型、結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)、連接部位等因素。摩擦型螺栓連接與由于眾多的優(yōu)勢(shì)，使得該類型的螺栓組連接在國(guó)內(nèi)橋梁工程中得到廣泛運(yùn)用，并在一定程度上得到有力推廣。承載型連接螺栓，由于剛度較差，動(dòng)力性能不強(qiáng)，在國(guó)類工業(yè)與民用等要求不高的建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛使用。

5 總結(jié)

隨著現(xiàn)代化建設(shè)的加快，橋梁建設(shè)的項(xiàng)目越來(lái)越多，越來(lái)越大型。目前世界范圍內(nèi)的大型橋梁建設(shè)的結(jié)構(gòu)一般都采用鋼結(jié)構(gòu)，它具有良好的整體剛度、抗震性及可裝配性，具有眾多方面的優(yōu)勢(shì)。橋梁鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)建設(shè)中最重要的一點(diǎn)就是保證在連接處的強(qiáng)度，而鋼結(jié)構(gòu)連接處的處理組要是依靠螺栓組連接，因而橋梁鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓組連接設(shè)計(jì)的研究就顯得意義重大。

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[2]王學(xué)峰，郭淼，李泉，王剛.蘇拉馬都跨海大橋海洋環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝[J].公路，2011（03）.