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第41卷第2期哈尔滨商业大学学报（自然科学版)Vol.41No.2

2025年4月JournalofHarbinUniversityofCommerce(NaturalSciencesEdition)Apr.2025

梁柱节点螺栓连接力学性能的精细数值分析

薛筱蕾，徐芊，方欣欣，陈月香

（福建农林大学金山学院，福州365000）

摘要：为了研究梁柱节点高强螺栓连接在剪力作用下的力学性能，采用ABAQUS基

于螺栓的外螺纹轮廊几何表达,对前期试验中的试件建立精细化的螺栓有限元模型，考

虑了材料非线性、断裂模型，分析螺栓连接的受力特性，研究结果显示，数值模拟计算所

得试件变形、破坏模式、荷载一位移曲线以及极限承载能力均与试验得到的结果相吻

合.在加载过程中，螺栓预紧力呈现下降的趋势,但在传力阶段由于板件的约束能够恢

复部分预紧力；试件的应力集中主要出现在板件交界面附近的螺杆以及螺孔周围1倍

螺栓直径内的板件；螺栓的破坏源于板件交界面附近的螺杆，其破坏形态为预紧力和剪

力的共同作用下的斜截面剪切破坏，

关键词：高强螺栓；螺栓连接；螺栓预紧力；精细有限元模型；数值模拟；力学性能

中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：1672-0946(2025)02-0184-08

Numericalanalysisformechanicalbehaviorofhigh-strengthboltedbeamcolumnjoints

XUEXiaolei,XUQian,FANGXinxin,CHENYuexiang

(JinshanCollegeofFujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou365000,China)

Abstract:Tostudythemechanicalbehaviorofthehigh-strengthboltedbeamcolumnjoints,

theABAQUSwasadoptedtoestablisharefinedfiniteelementmodel,ofthehigh-strength

boltedconnections,whichwasreportedbytheauthorsofthispaperbefore.Basedonthe

threadprofileequationsofboltsandnuts,materialnonlinearcharacteristics,damagemodels

ofboltandsteelwereincorporatedinthesimulationtobetterunderstandthebehaviorofthe

boltedconnector.Thesimulationresultsindicatedthatfailuremode,load-displacementcurve

andpeakloadofnumericallysimulatedhigh-strengthboltedconnectionwasbasically

consistentwiththetestresults.Thepretensionforceoftheboltdecreasedduringtheloading

process,butintheloadtransmittalstagethepretensionforcehadagraduallyincreasing

trendastheincreaseo