高强度螺栓(High-strength bolt)是用优质碳素钢或低合金钢材料制成的一种特殊螺栓,[1][7]由于螺栓的强度高,故称高强度螺栓。[4]与普通螺栓不同,高强度螺栓连接的工作原理是有意给螺栓施加很大的预拉力,使被连接件接触面之间产生挤压力,因而垂直于螺杆方向有很大摩擦力,依靠这种摩擦力来传递连接剪力。[8] 高强度螺栓从性能等级上可分为8.8级和10.9级,根据其受力特征可分为摩擦型高强度螺栓与承压型高强度螺栓,根据螺栓构造及施工方法不同,可分为大六角头高强度螺栓和扭剪型高强度螺栓。[7]高强度螺栓加工工艺分成三部分:头部的加工、杆部加工和螺纹加工。[9]
高强度螺栓具有安装简便、迅速、能装能拆和承压高、受力性能好、安全可靠等优点,[7]在桥梁、机械装备、宇宙飞船、海洋钻井平台、[2]发电机组、大型建筑、汽车摩托车制造等领域应用广泛。[3] 简史
高强度钢螺栓1934年前后已在英国的永久性建筑物上有使用的记载,但高强度螺栓的正式应用,是在其后十几年左右才开始的。当初的研究主要是在美国进行,而在日本桥梁工程界,小西、田岛等的研究也很有成效。[10]高强度螺栓连接的历史,首先开始于摩擦连接,经过十几年的发展,先是使用摩擦连接后又普及了承压连接。1964年前后发生了著名的F13T的滞后破坏事件。其后高强度螺栓便停止使用13kg级的螺栓,向加强施工管理,利用螺栓本身高抗剪强度的承压连接的方向发展。[10]