高强度螺栓连接受拉时,预拉力的变化

高强度螺栓受拉的工作情况如图所示。图（a）所示为已施加预拉力的高强度螺栓，在承受外拉力作用之前的受力状态。此时，螺栓杆受预拉力P，摩擦面上作用着压力C。根据平衡条件，得C=P。即摩擦面上的压力C等于预拉力P。

图（b）所示为高强度螺栓承受外拉力N0t时的受力状态。假设螺栓和被连接板件保持弹性性能。螺栓受外拉力N0t后，螺栓杆中的拉力由原来的P增加到Pf。此时，螺栓杆又被拉长，即螺栓杆伸长一个增量；由于螺栓杆被拉长，使原先被P压缩的板件相应地有一个压缩恢复量，板件间的压力就由原来的C降为Cf。也就是说，当螺栓受外拉力N0t作用后，螺栓杆中的拉力将增加，而接触面间的压力却随之降低。根据平衡条件，得

在板厚范围内螺栓杆与板的变形相同：

即螺栓杆的伸长增量等于板件压缩的恢复量。

设螺栓杆的截面面积为Ab，摩擦面面积为Au，螺栓和被连接板件的弹性模量都为E,则

将C=P、Cf=Pf－N0t代入上式中，整理后得

通常Au比Ab大很多倍，如取Au/Ab=10，代入上式，得

将上式中的拉力项N0t除以荷载分项系数的平均值1.3，得到设计外拉力Nt，即：Nt=1.0N0t。

当设计外拉力Nt=P时，Pt=1.07P。这就是说，当加于螺栓连接的外拉力不超过P时，高强度螺栓杆内的拉力增加得不多，可以认为螺栓杆内的原预拉力基本不变。