冷弯薄壁型钢高强螺栓连接抗剪性能研究

郭俊杰， 朱 华， 周 安

(1.合肥工业大学 土木与水利工程学院 ，安徽 合肥 230009；2.安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230009)

0 引 言

冷弯薄壁型钢因为轻质、高强等优势被大量应用于工业厂房、民用建筑中[1,2]。冷弯薄壁型钢的常见连接方式有普通螺栓连接、自攻螺钉连接等。高强螺栓在受到外荷载作用前被施加了很大的预紧力，接触面间会产生很大的摩擦力，能够阻止接触面相对滑移，进而提升结构的整体工作性能[3]。目前，高强螺栓连接主要用于普通钢结构，若将高强螺栓连接应用于冷弯薄壁型钢加固等工程实践，则对冷弯薄壁型钢结构体系的抗剪承载能力会有一定的提升。同时，对于冷弯薄壁型钢高强螺栓连接抗剪性能的研究较少，相关参数包括扭矩系数、扭矩值、预紧力等并没有相关规定。本文采用试验与模拟相结合方法，对冷弯薄壁型钢高强螺栓连接抗剪性能进行了研究。

1 冷弯薄壁型钢高强螺栓连接抗剪性能试验

1.1 试件设计

本文抗剪试件规格基本按照《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205-2001)[4]，《钢结构高强度螺栓连接技术规程》(JGJ 82-2011)[5]内高强螺栓连接抗滑移试验的要求和方法进行设计，构件的主要组成部分是盖板、芯板及12.9级M8高强螺栓，以及配套的高强螺栓垫片。每套试件(图1)有2块芯板，2块盖板，4颗高强螺栓以及8个高强螺栓垫片，并且芯板与芯板(图2)、盖板与盖板(图3)尺寸均相同。螺孔与垫片内孔直径均大于螺杆直径2 mm。垫片直径为20 mm。

图1 冷弯薄壁型钢高强螺栓连接件实物图