满预拉力下M24高强度螺栓常幅疲劳性能试验研究

段雨童; 张健; 雷宏刚

doi:10.3724/j.gyjzG22031704

满预拉力下M24高强度螺栓常幅疲劳性能试验研究

doi: 10.3724/j.gyjzG22031704

太原理工大学土木工程学院, 太原 030024

基金项目:

国家自然科学基金项目（51578357）。

详细信息

作者简介:
段雨童，博士研究生，主要从事钢结构疲劳与鉴定加固领域的研究，dytong163@163.com。

通讯作者:
雷宏刚，博士，教授，博士生导师，主要从事钢结构与空间结构领域的研究，lhgang168@126.com。

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出版历程
- 收稿日期: 2022-03-17
- 网络出版日期: 2025-06-07
- 刊出日期: 2025-04-01

Experimental Research on Fatigue Performance of M24 High-Strength Bolts Under Full Pretension

School of Civil Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China

摘要

摘要: 装配式建筑中高强度螺栓因其施工便捷、力学性能优异等特点成为主要连接方式。为研究预拉力对钢结构用高强度螺栓疲劳性能及破坏机理的影响，借助MTS Landmark370.50伺服液压疲劳试验机进行疲劳试验，得到了25个M24高强度螺栓轴拉常幅疲劳试验数据，并对疲劳断口进行电镜扫描分析。结果表明：满预拉力作用下螺栓基本断裂于螺杆与螺母咬合处的螺纹牙底，与无预拉力高强度螺栓疲劳断口相比，预拉力作用下螺栓疲劳断口瞬断区面积占比相对偏大，疲劳源相对单一，瞬断区韧窝密集但相对偏小。揭示了预拉力作用下螺栓疲劳破坏机理，并建立了M24高强度螺栓疲劳设计方法。
- 装配式建筑 /
- 高强度螺栓 /
- 轴拉疲劳 /
- 断口分析 /
- 满预拉力
Abstract: High-strength bolts in prefabricated buildings have become the main connection method due to their convenient construction and excellent mechanical properties. In order to study the influence of pre-tension on the fatigue performance and fatigue failure mechanism of high strength bolts for steel structure， the fatigue test was carried out by MTS Landmark370.50 servo hydraulic fatigue testing machine. The constant amplitude fatigue test data of 25 M24 high strength bolts were obtained， and the fatigue fracture was analyzed by scanning electron microscopy. The results showed that the bolt basically breaks at the bottom of the thread at the bite of the screw and nut under full pre-tension. Compared with the fatigue fracture of high strength bolt without pre-tension， the proportion of the instantaneous fracture area of the fatigue fracture under pre-tension was relatively large， the fatigue source was relatively single， and the dimples in the instantaneous fracture area were dense but relatively small. The fatigue failure mechanism of bolt under pre-tension was revealed， and the fatigue design method of M24 high strength bolt was established.
- prefabricated building /
- high strength bolt /
- axial tension fatigue /
- fracture analysis /
- full pretension

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