單邊螺栓介紹

對于H型鋼柱，采用高強(qiáng)度螺栓實現(xiàn)梁柱連接節(jié)點較為簡單，但就鋼管截面而言則不然，鋼管結(jié)構(gòu)構(gòu)件中存在手無法越過的遮擋部位，要進(jìn)入到鋼管柱內(nèi)部擰緊螺栓非常困難，如果能在不破壞鋼管其他部位的前提下，完成高強(qiáng)度螺栓連接，則可大大減少使用具有高度技術(shù)要求的焊工等技術(shù)力量，能夠用比較簡單的方法保證節(jié)點連接的質(zhì)量，節(jié)省施工量和人工費。

單邊螺栓是一種可以滿足上述要求的工程解決方案。首先，通過合理的構(gòu)造設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)單邊螺栓與國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)螺栓相近甚至相同的力學(xué)性能，包括抗拉、抗剪承載力等；其次，單邊螺栓可以從單側(cè)擰緊而不破壞鋼管，施工簡單方便，焊接量極小，適用于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域，具有很大的應(yīng)用前景。

傳統(tǒng)的建造方式以現(xiàn)場手工濕作業(yè)的生產(chǎn)方式為主，不僅生產(chǎn)效率低、建設(shè)周期長、能耗高、環(huán)境壓力大，而且建筑的質(zhì)量和性能難以保證，壽命周期難以實現(xiàn)，既不適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的節(jié)奏，又不能滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。因此，建筑業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展需以工業(yè)化裝配式的建造技術(shù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與升級。在這樣的大環(huán)境下，預(yù)制裝配式建筑成為發(fā)展熱點。

在預(yù)制裝配式建筑中，鋼管截面已作為柱構(gòu)件受到廣泛認(rèn)可和應(yīng)用。應(yīng)用于中低層建筑時，鋼管柱的柱壁通常比較薄柔，加上截面封閉，使得梁柱節(jié)點連接構(gòu)造較H型鋼柱更加難于處理。目前普遍采用的方法為焊接，鋼管柱梁焊接節(jié)點包括內(nèi)隔板式、外環(huán)板式、隔板貫通式等多種形式，其大多屬于剛性節(jié)點。1994年美國北嶺地震和1995年日本阪神地震的震害調(diào)查表明，鋼框架梁柱焊接剛性節(jié)點破壞非常嚴(yán)重，而螺栓連接節(jié)點破壞較為少見。

螺栓連接有利于加快施工速度，縮短工期，易于控制施工質(zhì)量，受外界環(huán)境因素影響小，操作簡單，無需特殊技術(shù)工人，節(jié)省人工費，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。

通過采取一定的構(gòu)造措施，實現(xiàn)螺栓在封閉構(gòu)件中的單邊固定，達(dá)到較好的連接效果。

本項目系統(tǒng)研究了復(fù)式鋼管混凝土鋼梁節(jié)點的受力性能，解決復(fù)式鋼管混凝土柱與鋼梁連接節(jié)點的基本理論問題，形成了實用了復(fù)式鋼管混凝土鋼梁節(jié)點設(shè)計方法。設(shè)計了適用于復(fù)式鋼管混凝土柱-鋼梁的四種類型節(jié)點，包括豎向肋板節(jié)點、外加強(qiáng)環(huán)板節(jié)點、鋼梁半穿心加腋型節(jié)點及單邊螺栓端板連接裝配式節(jié)點構(gòu)造形式，均進(jìn)行了低周反復(fù)荷載試驗，分析了各節(jié)點的工作機(jī)理和受力性能，確定有足夠的強(qiáng)度、良好的延性、滿足抗震設(shè)計要求的節(jié)點構(gòu)造，以滿足工程應(yīng)用需要; 最后結(jié)合理論研究、節(jié)點試驗結(jié)果和準(zhǔn)確的非線性有限元分析，對節(jié)點進(jìn)行了性能控制研究，包括節(jié)點性能指標(biāo)的確定和計算、節(jié)點分類準(zhǔn)則的建立和考慮結(jié)構(gòu)整體與局部相關(guān)性的設(shè)計方法等內(nèi)容，形成了復(fù)式鋼管混凝土鋼梁節(jié)點性能化設(shè)計理論。