木结构剪力墙中钉连接的实验研究

选用国产普通圆钉、进口规格木材和定向木片板,制作了268个木结构剪力墙中钉连接的试件,采用单调加载方式进行实验研究,得到了如下主要结论:普通圆钉连接强度主要取决于破坏模式;边距不足明显影响钉连接的强度;钉连接刚度离散性较大,墙骨木材木纹方向对刚度的影响十分明显;通过进一步的试验研究,得出各种规格国产钉连接强度和刚度计算公式,将是十分必要的。

杉木规格材圆钢钉握钉强度研究

通过对横截面为50mm×50mm的杉木规格材试件圆钢钉握钉力的测试,探讨了圆钢钉直径、木材密度、试件放置条件、木材纹理方向对握钉强度的影响.结果表明:杉木规格材端面上的握钉强度变异性大于纵面,变异范围与试件密度无关;圆钢钉直径对端纵面握钉强度比无显著性影响;密度指数为1.784,比国外设计公式中的值低;自然放置较恒温恒湿放置、相对温湿度变化较时间对握钉强度的削弱现象更为明显;杉木规格材试件的圆钢钉握钉强度均高于国外木结构设计规范,可以满足使用要求.

轻型木结构中覆面板钉连接承载性能试验研究

通过对222个采用中国产圆钢钉制作的轻型木结构覆面板钉连接试件进行单调加载试验,研究了它们的承载性能。试验结果表明,钉连接发生模式M-c1屈服、覆面板断裂、覆面板剪坏、规格材撕裂和钉子穿透等5种破坏;直钉连接的承载力比斜钉高,而两者刚度基本相同;覆面板主方向与规格材木纹夹角对钉连接承载力和刚度的影响很小;荷载方向与规格材木纹夹角影响钉连接的刚度,但不影响其承载力。通过与欧洲木结构设计规范钉连接计算公式的分析对比,获得了符合中国轻型木结构覆面板钉连接的刚度计算公式,为计算分析剪力墙和横隔(楼盖和屋盖)的抗侧力性能提供参考。

重复钉入次数对花旗松握钉力的影响

为准确评价重复钉入次数对花旗松木材握钉力的影响,选用2.60、3.16、3.52和4.14 mm 4种直径的普通低碳镀锌光圆钉和进口花旗松气干材为研究对象,开展了花旗松气干材对光圆钉的重复握钉力变化规律研究。结果表明:花旗松气干材对光圆钉的握钉力与钉直径呈正相关;花旗松气干材对不同直径光圆钉重复握钉力的衰减规律相似;建立的花旗松气干材重复握钉力计算公式能够较好地拟合其重复握钉力。结果可为震后或重复拆装后木材的钉连接剩余强度提供参考。

覆面板钉连接的承载性能试验研究

通过对60个采用国产圆钉制作的轻型木结构覆面板钉连接试件进行单调加载和单向反复加载试验,研究了钉连接的刚度退化和承载力变化规律.试验结果表明,除个别试件的覆面板断裂破坏外,绝大部分钉连接试件皆以M-c1屈服模式破坏,符合欧洲木结构设计规范钉连接计算对应的屈服模式;覆面板主方向与规格材木纹夹角对钉连接的承载性能有一定影响,但这种影响随试件放置时间的增长而减小;试件放置时间增长导致钉连接承载力和刚度下降;单向反复加载使钉连接刚度退化,而承载力略有提高,但随着反复加载次数的增加,两者都趋于稳定.通过对试验数据统计分析,得到了考虑退化的钉连接刚度计算公式.

轻型木结构钉节点低周反复试验研究

介绍了轻型木结构框架剪力墙结构中面板与木框架钉节点低周反复试验研究;对采用不同OSB面板厚度、不同钉边距、顺纹或横纹受力的10组共100个钉节点试件的破坏模式、滞回性能、承载力做了比较分析,得到以下结论:钉边距影响钉节点的破坏模式;钉边距增大有利于提高节点承载力与其耗能能力;顺纹受力试件承载力较横纹受力试件大,但耗能能力较差;增大OSB板厚可以提高节点的承载力与耗能能力。

低周反复荷载作用下钉节点性能试验研究

介绍了轻型木结构框架剪力墙结构中的面板与木框架钉节点在低周反复荷载作用下的试验研究;对采用不同OSB面板厚度、不同钉边距、顺纹或横纹受力的10组共100个钉节点试件的承载力、破坏模式、延性、刚度退化、强度退化和耗能性能作了比较分析。得到以下结论:钉边距影响钉节点的破坏模式;钉边距和面板厚度的增大有利于提高节点承载力、耗能和变形能力;板厚对顺纹受力试件承载力及横纹受力试件承载力相对关系影响较大,顺纹受力试件的延性与耗能能力相对横纹受力试件较差;钉边距增大使强度退化的速率逐渐降低;各因素对刚度退化的影响可忽略。

木结构钉连接研究进展

本文回顾了国内外木结构钉连接的研究进展,首先介绍了用以分析钉连接承载性能的屈服理论及其建立与发展,然后从连接形式、衰退效应、抗侧力与抗拔力共同作用、其他连接形式和钉连接形式的性能比较等四大方面阐述了国内对外钉连接侧向承载性能的研究。研究表明:不同的钉子性能和施工工艺会导致钉连接承载性能的差异;设计钉连接时,需考虑其群体效应和楔入效应;反复荷载作用、荷载持续效应、环境的温湿度变化以及腐蚀等因素都会降低钉连接的承载力和刚度;钉连接的抗侧力和抗拔力相互影响并共同作用;木螺钉等因其钉杆上的螺纹而具有较强的抗拔能力,从而也提高了钉连接的抗侧力性能;钉胶结合可大大增强钉连接的承载力和刚度。

螺旋土钉钻进成孔扭矩分析

为研究木塑复合材料螺旋土钉钻进成孔过程中受力的特点,对螺旋土钉进行现场螺旋钻入试验,分析试验现象并推导成孔扭矩的理论计算公式.综合运用试验和解析方法,分析土钉有效入土长度、螺纹宽度、土钉直径、螺距和土质在同等条件下分别对螺旋土钉钻进成孔过程的影响.结果表明:有效入土长度和螺纹宽度越小则扭矩越小;杆体直径越小,螺纹直径越大,螺旋土钉钻入扭矩越小;螺距略大于螺纹直径时所需成孔扭矩最小;土质越硬,螺旋土钉钻入扭矩越大,成孔越困难,因此木塑复合材料螺旋土钉适用于软土.

微米木纤维模压制品握钉结合部载荷分布系数的计算

微米木纤维模压制品是通过细胞纵向劈裂而成的微米木纤维模压成型的新型高强度人造木基材料制品,以人造木基材料为主要材料的各种握钉力的计算均以载荷沿轴向分布的积分方程为基础,本文详细推导了其握钉结合部载荷分布系数的计算方法,为精确计算各种微米木纤维模压制品握钉力强度提供了理论依据。

轻木钉节点恢复力模型研究及参数识别

以低周反复作用下轻型木结构钉连接节点的试验为依据,提出了一种7个参数的钉节点恢复力模型,考虑正负方向不同的捏缩点和滑移效应,采用贝叶斯方法识别模型参数.结果表明,贝叶斯参数识别的精度依赖于所采用的数据,识别得到的恢复力模型最有可能值和协方差矩阵可用于相同条件下钉节点的计算.利用识别的结果对其反应进行模拟,所得计算结果与试验值符合良好.文中提出的恢复力模型为钉节点分析提供了可参考的力学模型,将贝叶斯理论扩展应用到恢复力模型参数识别中,为轻型木结构非线性滞回分析的研究提供了一种新的方法.

木结构剪力墙钉节点变形研究

对已有木结构剪力墙钉节点变形公式与实验数据进行比较,分析影响钉节点变形性能的主要因素,进而通过对大量实验数据的拟和,提出另一种钉节点变形公式以求更符合试验结果。将提出的公式代入到剪力墙整体变形公式中与实验结果相比较,二者吻合情况较好,说明提出的钉节点变形公式具有较好的实用价值。

有翼缘和竖向荷载的带洞口木框架剪力墙的试验研究

轻型木结构房屋在我国尚处于发展阶段,木框架剪力墙试验的目的是为我国轻型木结构房屋的推广和规范的修订提供理论和试验依据。木框架剪力墙是轻型木结构房屋中的主要抗侧力构件,研究木剪力墙的力学性能和黏滞阻尼特性是木结构房屋整体分析的基础。通过6片2.4m高6.0m长的无墙角锚栓的传统木框架剪力墙的单向和反复荷载试验,研究了竖向荷载、翼缘墙体和洞口尺寸对剪力墙的抗剪强度、弹性抗侧刚度、极限位移、墙骨柱上拔和耗能等的影响。结果表明,作用于横墙上的竖向荷载可以显著地提高剪力墙的各项性能,作用于翼缘墙体上的竖向荷载可以降低端部墙骨柱的上拔和部分提高剪力墙的抗剪强度和耗能,洞口尺寸的变化主要影响到墙体的极限位移。试件的破坏形态主要是钉节点的破坏和端部墙骨柱的上拔。

不同面板钉木剪力墙抗侧承载力试验

为了研究中国钉应用在木剪力墙建造中的可行性,进行了面板钉连接节点试验和剪力墙有限元分析;对采用中国钉的面板钉连接节点进行加载方向垂直于木纹和加载方向平行于木纹的试验,将得到的试验结果以节点荷载-位移曲线的形式输入到有限元分析软件中,计算木剪力墙的抗侧承载力,并与进口钉剪力墙模型的计算结果进行对比。研究结果表明:采用中国钉和进口钉的木剪力墙有着相近的抗侧承载力和刚度;有限元计算所得的木剪力墙抗侧承载力相对于《木结构设计规范》(GB 50005—2003)中的公式有足够的可靠度,因此,在木剪力墙的建造中,中国钉和进口钉可以相互替代使用。

层板钉合木(NLT)研究与应用现状

层板钉合木(nail-laminated timber,NLT)是一种大尺寸板材产品,可用作桥面板、楼屋面板和墙体等承重构件,在欧美地区有一百余年的使用历史。在全球重型木结构快速发展的背景下,层板钉合木迎来新的发展机遇。层板钉合木引入我国的时间不长,相关研究和应用较少。本文全面梳理层板钉合木的技术特点、规范标准和研究应用现状,分析存在的问题,并提出研究方向建议,为我国层板钉合木的研究应用提供参考。

轻型木结构面板钉节点单调加载试验研究

对10组不同类型的面板钉节点试件,每组15个,总计150个试件,进行单调加载试验,测出其荷载-滑移曲线。通过对这些荷载-滑移曲线的分析,并对不同类型面板钉节点试件承载力、变形能力、破坏模式等力学特征进行比较,得出以下主要结论:①钉边距是影响面板钉节点承载力与变形的重要因素,随着边距的增大,其对节点的受力性能的影响趋于稳定;②板厚是影响钉节点力学性能的关键参数;③顺纹钉节点的承载力和横纹钉节点相差不大,但顺纹钉节点的变形能力要明显好于横纹钉节点。

微米木纤维模压制品握钉力计算理论

分析微米木纤维模压制品握钉力计算的重要性,提出其握钉力力学分析的基本假设,建立其握钉力计算的力学模型,推导螺纹牙受力的分布函数。应用本文提出的理论,可以根据微米木纤维模压制品的刚度和螺纹的几何参数定量计算螺纹牙受力分布,进而计算其握钉力,为微米木纤维模压制品握钉力计算提供重要理论依据。

无抗倾覆锚固件木结构剪力墙侧向变形计算

为了限制地震与风对建筑物造成的损坏,估算建筑物的侧向变形已成为建筑结构设计的重要内容.尽管有些国家的建筑规范中已给出了估算木结构剪力墙侧向变形的方法,但这些方法并不适用于无抗倾覆锚固件木结构剪力墙.在Forintek钉节点试验结果的基础上,建议一个新的钉节点——侧向荷载—变形公式,并将美国《统一建筑规范》(Uniform Building Code)所采用的四项式变形公式进行了扩展,给出能进行无抗倾覆锚固件木结构剪力墙侧向变形计算的公式.计算预测值与试验结果对比较好.

夹板木剪力墙的抗侧力性能及受力机制

对8组双剪钉连接试件进行单调荷载试验,分析了板端距、面板厚度和加载方向对其抗剪切性能的影响。随后针对6组夹板木剪力墙试件开展了单调加载和往复加载试验,分析了夹板木剪力墙的受力机制,且着重研究了墙骨柱间距、墙面板厚度和钉间距等构造参数对墙体弹性抗侧刚度和抗剪强度的影响。研究结果表明:板端距和板厚决定了墙骨上双剪钉连接的破坏模式;增大面板厚度和减小钉间距能提高夹板木剪力墙的抗侧刚度和抗剪强度,而墙骨柱间距的变化则对其几乎没有影响。夹板木剪力墙在中高层木结构建筑中有着广阔的应用前景。

木钉斜接对SPF连接性能的影响

研究木钉以不同的角度连接S P F规格材时对木结构节点抗剪性能的影响。将木钉以30°,45°,60°,75°,90°等多角度钉入SPF试件,分析试件受到剪拉、剪压力时节点承载力的变化规律,试验结果证明,试件受剪拉力时,钉入角度为60°为最佳角度,其节点承载力、刚度和延性系数最大。