碳化鉻耐磨復(fù)合板連接件的抗剪承載力數(shù)值分析
在試驗(yàn)數(shù)值模擬分析的基礎(chǔ)上,在碳化鉻耐磨復(fù)合板自攻螺釘直徑、連接板件厚度、螺釘排列方式、螺釘個(gè)數(shù)及螺釘間距等方面,對(duì)碳化鉻耐磨復(fù)合板自攻連接件抗剪承載力進(jìn)行分析,得出單釘連接件的抗剪承載力隨螺釘直徑的增加而提高;當(dāng)單釘連接件以螺釘傾斜、連接板件翹起破壞時(shí),其抗剪承載力隨連接碳化鉻耐磨復(fù)合板厚度的增加而提高;螺釘數(shù)目和螺釘間距是影響螺釘連接抗剪性能的最主要因素。依據(jù)參數(shù)分析的主要結(jié)果,對(duì)碳化鉻耐磨復(fù)合板螺釘連接抗剪承載力的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行探討,提出相應(yīng)的計(jì)算方法及構(gòu)造建議。
碳化鉻耐磨復(fù)合板結(jié)構(gòu)體系均采用自攻螺釘連接,自攻螺釘?shù)牧W(xué)性能直接影響該結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)性能穩(wěn)定性。建立三組6個(gè)碳化鉻耐磨復(fù)合板試件探討不同端距對(duì)自攻螺釘連接超薄碳化鉻耐磨復(fù)合板的抗剪性能。結(jié)果表明:螺釘端距對(duì)自攻螺釘連接的抗剪性能影響較大,建議合理端距取4～5倍螺釘直徑。
碳化鉻耐磨復(fù)合板組合截面構(gòu)件以其靈活的組合形式和良好的力學(xué)性能在低層和多層住宅體系中被廣泛應(yīng)用,但相關(guān)的研究成果和設(shè)計(jì)規(guī)范仍較為缺乏。介紹了組合截面構(gòu)件的特點(diǎn)和在工程中的應(yīng)用,總結(jié)了此類截面構(gòu)件的主要研究方法和規(guī)范設(shè)計(jì)建議,綜述了國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)碳化鉻耐磨復(fù)合板組合截面構(gòu)件的試驗(yàn)和理論研究現(xiàn)狀,并指出了現(xiàn)今研究存在的不足和今后的發(fā)展方向。
在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,利用ANSYS有限元程序,選取合適的單元,通過(guò)建立面面接觸及模擬實(shí)際試驗(yàn)的邊界條件,對(duì)碳化鉻耐磨復(fù)合板自攻螺釘連接試件進(jìn)行數(shù)值模擬分析,并在自攻螺釘連接破壞模式、荷載變形曲線和抗剪承載力方面與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證數(shù)值模擬分析方法的可靠性。
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