副標題#e#     一、引言
   
    摩擦型高強螺栓是鋼結構中常用的螺栓連接形式。在設計中認為鋼板之間的拉力完全通過鋼板之間的接觸摩擦力傳遞，不考慮螺桿受剪或受彎，為此，需要在螺栓上施加一定水平的預拉力。對于采用多排螺栓傳遞拉力的鋼板搭接連接，當螺栓排數較多時，螺栓傳力的不平衡性已經得到實驗驗證，但涉及接觸問題的數值計算分析目前尚不多見，本文嘗試通過COSMOS有限元軟件分析拉力在鋼板之間的傳遞規律，希望能對工程應用有所幫助。
   
    二、單螺栓接觸分析
   
    圖1為摩擦型高強螺栓連接搭接鋼板模型，圖2為鋼板螺栓連接模型的網格劃分。對于只有一個螺栓的模型，材料實體部分采用10節點四面體單元，接觸單元可采用節點對形式也可以采用點面模型單元。整個模型的單元總數為9561，節點總數為14593。螺栓預拉力155kN，板軸向拉力假定沿一側板端面均勻分布，針對荷載水平較高的情況進行計算，得到板端極限拉應力0.44 MPa。圖3,圖4顯示了模型的Von Mises應力、位移的分布情況，從圖中可以看出，對整塊鋼板而言，只在墊圈及其相鄰區域很小的范圍內的應力較大，應力水平隨與墊圈和螺栓孔距離增大迅速減小并保持相對穩定的應力水平，這正體現了接觸現象的高度局部應力性。圖5為法向接觸力在接觸面上的分布情況，從圖中可以看出、法向接觸力主要在墊圈區域的鋼板接觸面上較高，法向接觸力隨與墊圈區域距離增大迅速減小;手保持相對穩定的數值。圖6為摩擦力在接觸面上的分布情況，從圖中可以看出.摩擦力水平同樣主要在墊圈區域的鋼板接觸面上較高，并集中分布在沿軸線方向(即拉力方向)栓孔一側，摩擦力隨與栓孔距離增大迅速減小并保持相對穩定的數值。