螺栓与环槽铆钉的抗剪性能对比试验研究

王金锁; 张钦; 徐玉波; 李力; 杨俊芬; 张雄

doi:10.3724/j.gyjzG23092609

螺栓与环槽铆钉的抗剪性能对比试验研究

doi: 10.3724/j.gyjzG23092609

王金锁¹,
张钦^2, ,,
徐玉波¹,
李力³,
杨俊芬⁴,
张雄⁴

1. 国网新疆电力有限公司建设分公司, 乌鲁木齐 830002;
2. 眉山中车紧固件科技有限公司, 四川眉山 620010;
3. 北京送变电有限公司, 北京 102401;
4. 西安建筑科技大学土木工程学院, 西安 710055

基金项目:

国网新疆电力有限公司科技项目（SGXJJSOODYXMGLBJS2200032）。

详细信息

作者简介:
王金锁，高级工程师，主要从事输变电钢结构设计方面的工作。

通讯作者:
张钦，010800010341@crrcgc.cc。

计量
- 文章访问数: 14
- HTML全文浏览量: 5
- PDF下载量: 1
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2023-09-26
- 网络出版日期: 2026-04-11
- 刊出日期: 2026-03-20

Comparative Experimental Research on the Shear Performance of Bolts and Ring-Groove Rivets

1. State Grid Urumqi Electric Power Supply Company, Urumqi 830002, China;
2. Meishan CRRC Fastening Systen Co., Ltd., Meishan 620010, China;
3. Beijing Power Transmission and Transformation Co., Ltd., Beijing 102401, China;
4. School of Civil Engineering, Xi'an University of Architecture & Technology, Xi'an 710055, China

摘要

摘要: 环槽铆钉作为一种新型紧固件，因其优异的性能现已广泛应用于航空航天、轨道交通、桥梁工程和建筑结构等相关领域。在电力铁塔领域，主节点连接处主要使用螺栓连接，受力方式主要为受剪连接。环槽铆钉作为一种新的连接技术，在电力铁塔领域使用较少。为保证关键节点剪切性能满足要求，对8.8级以及同规格的普通螺栓进行了受拉、受剪静力试验与节点抗剪试验，对比两者的单钉性能及其节点连接中的抗剪性能。研究结果表明：环槽铆钉的单钉性能优于普通螺栓，在板材强度、螺孔的间距与边距满足要求的前提下，连接件的承载力取决于环槽铆钉的抗剪强度，其破坏形式为铆钉剪断；板件之间的摩擦力可忽略不计，连接形式属于承压型连接；同规格下环槽铆钉的抗剪性能优于普通螺栓，两者破坏过程中产生的滑移相同；在抗剪承载力方面，环槽铆钉可以代替螺栓在输电铁塔中进行连接。
- 螺栓连接 /
- 环槽铆钉 /
- 力学性能 /
- 破坏模式
Abstract: As a new type of fastener， ring-groove rivets have been widely used in aerospace， rail transit， bridge engineering， building structures， and other related fields because of their excellent performance. In the field of power towers， the main connections mainly use bolt connections， and the load-bearing mode is mainly shear connection. As a new connection technology， ring-groove rivets are not currently used in the field of power towers. In order to ensure that the shear performance of the main joint meets the requirements， this study conducted shear static tests and joint shear tests on Grade 8.8 ring-groove rivets and ordinary bolts of the same specification， comparing both their single-rivet performance and their shear performance in joint connections. The results showed that the single-rivet performance of the ring-groove rivets was superior to that of the ordinary bolts. Under the premise that the plate strength， hole spacing， and edge distance met the requirements， the bearing capacity of the connectors was determined by the shear strength of the ring-groove rivets， and the failure mode was rivet shear. The friction force between the plates was negligible and the connection form was a pressure-bearing connection. The shear performance of the ring-groove rivets was better than that of the ordinary bolts of the same specification， and the slip generated during the failure process was the same. In terms of shear capacity， ring-groove rivets can replace bolts for connections in transmission towers.
- bolt connection /
- ring-groove rivet /
- mechanical properties /
- failure mode

HTML全文

参考文献(18)

[1]	姚宽，张骞，蔡建国，等. 螺栓连接滑移对输电铁塔结构变形的影响研究[J]. 钢结构（中英文），2019，34（5）:39-44.
[2]	张天雄，王元清，陈志华，等. 高强度不锈钢短尾环槽铆钉力学性能试验研究[J]. 工程力学，2021，38（增刊1）:151-158.
[3]	邓华，陈伟刚，白光波，等. 铝合金板件环槽铆钉搭接连接受剪性能试验研究[J]. 建筑结构学报，2016，37（1）:143-149.
[4]	张钦，贾云龙. 风电机组用新型紧固连接技术疲劳性能试验研究[J]. 东方汽轮机，2020（4）:55-58.
[5]	易志宏，刘浪，田波，等. 环槽铆钉在公路桥梁中应用的试验研究[J]. 公路，2022，67（1）:104-108.
[6]	SUN J P. Study on the design method of ring groove rivet joint in aluminum alloy structure[J]. International Journal of Steel Structures，2022，22（1）:294-307.
[7]	URBAN M R. Analysis of the fatigue life of riveted sheet metal helicopter airframe joints[J]. International Journal of Fatigue，2003，25（9/10/11）:1013-1026.
[8]	REPETTO E A，RADOVITZKY R，ORTIZ M，et al. A finite element study of electromagnetic riveting[J]. Journal of Manufacturing Science and Engineering，1999，121（1）:61-68.
[9]	CHERAGHI S H. Effect of variations in the riveting process on the quality of riveted joints[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2008，39（11/12）:1144-1155.
[10]	班慧勇，孔思宇，谢崇峰，等. 新型高强度螺栓单边连接应变松弛及抗剪性能研究[J]. 工业建筑，2019，49（7）:146-150.
[11]	韩腾飞，徐刚，李亮，等. 高强螺栓摩擦型连接抗剪性能研究[J]. 工业建筑，2020，50（11）:133-136.
[12]	刘荣阳，张威，曲慧，等. 不同螺栓孔型下高强度螺栓连接抗剪试验及有限元分析[J/OL]. 工业建筑，2023[ 2023-09-06]. https://link.cnki.net/urlid/11.2068.TU.20230905.1648.006.
[13]	张广平，杨飞龙，张轶，等. 光伏支架中螺栓连接和拉铆连接腐蚀前后抗剪性能对比试验研究[J]. 西安建筑科技大学学报（自然科学版），2022，54（4）:569-578.
[14]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 钢及钢产品力学性能试件取样位置及试样制备:GB/T 2975—2018[S]. 北京:中国标准出版社，2018.
[15]	中国国家标准化管理委员会. 金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法:GB/T 228.1—2021 [S]. 北京:中国标准出版社，2021.
[16]	中华人民共和国住房和城乡建设部，钢结构设计标准:GB 50017—2017[S]. 北京:中国建筑工业出版社，2018.
[17]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 110 kV~750 kV架空输电线路施工及验收规范:GB 50233—2014 [S]. 北京:中国计划出版社，2014.
[18]	中国国家标准化管理委员会. 钢板栓接面抗滑移系数的测定:GB/T 34478—2017[S]. 北京:中国标准出版社，2017.