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维普资讯 ·42 · 陈再玉 承受轴向压力和弯矩共同作用的螺栓群的受力分析 2005年 2月 文章编号 ：1001—4500(2005)01—0042一O3 承受轴向压力和弯矩共同作用的螺栓群的受力分析 陈再玉 (中海工程股份有限公司设计分公司，天津 塘沽 300452) 摘 要 ：对受轴 向压力和弯矩共 同作用 的螺栓群进行 了受力分析 ，井 以实例对该方法进行 了验 证 。 关键词 ：螺栓群；受力分析 ；强度校核 中图分类号 ：TB124 文献标识码：A l 前言 随着海上平台吊机、单点等设备的高强度螺栓的应用，对不同工况下的螺栓群的受力分析是一个关键的 技术 ，螺栓的强度计算和校核是建立在正确 、合理的螺栓群受力分析的基础之上。本文主要探讨承受轴向压 力、剪力和弯矩共同作用的螺栓群的受力分析。 2 理论基础 2．1 螺栓校核的基本公式 (1)承受轴向静载核的普通螺栓校核的基本公式： 一4×1、3F。／(7rd1)≤ [] 式中：F。为螺栓的轴 向作用力(kN)；d。为螺栓的螺纹内径(ram)．[]为螺栓的许用拉应力(MPa)； 为螺 栓的拉应力，MPa。 (2)螺栓的轴向作用力： F。一 K F + P 式中：F为螺栓最大轴向作用力 (kN)；K 为刚度因数 (取 0．2)；P为轴向预紧力 (kN)。 2．2 螺栓最大轴向作用力的计算 假定被连接的构件为绝对刚性，并不考虑受力作用时的变形；螺栓只考虑其弹性变形，不考虑其非弹性 变形。则根据螺栓群受弯矩和轴心压力共同作用时的受 力分析，可以得出计算螺栓的轴向最大作用力的公式。 ， 假设有 ，z(一32)个螺栓把上下法兰联结在一起，且 螺栓在安装时施加一定的预紧力 ，上法兰通过上部结构 上法兰面 承受弯矩、水平力和结构物的重力，把轴向的重力等效为 轴向预紧力后 ，则螺栓所受的最大轴向力计算有两种方 而 法 ： 图 螺栓群所承受的载荷 第一种计算方法 ： 当 P+G／n—MR／(2x。+ 2x + 2x。+ … + 2z +．TO2)≥0时 ： F 一 一 G／n+ MR／(2x1+ 2x2+ 23+ … + 2x7+ ．TO2) 第二种计算方法 ： 当 P+G／n—MR／(2x1。+ 2x2+ 2x3+ … + 27+z。) 0时： 收稿 日期 ：2004—04—28 作者简介：陈再玉(1971一)，男，硕士研究生，工程师。 维普资讯 第 20卷 第 1期 中 国 海 洋 平 台 ·43· F一 ( —GR)(R— Xma)／(2(JR—z1)+ 2(R— z2)+ 2(R— z3)+ … + 2(R — 15) + (R — z16))。 式中：G为重力 (kN)；M 为弯矩 (kN ·m)； 为螺栓数；R为螺栓孔中心到圆心半径 (ram；参见图示 R)；F 为螺栓最大轴向作用力 (kN)；P为轴向预紧力 (kN)。 2．3 螺栓群的抗剪承载力 Ⅳ 一 0．9 。 (riP + G 一 1．25F总) 式中：。为传力摩擦面数 (此处为 1)； 为接头螺栓总数 ； 为摩擦面的抗滑移系数 (取 0．55)；F总为受拉区 各螺栓所受拉力之和(kN)；P为螺栓的预紧力 (kN)。 如果 Ⅳ 大于水平力，则螺栓不受剪切力和挤压力 。 如果 Ⅳ 小于水平