竹胶板夹板剪力墙抗侧力性能试验研究

为探究竹胶板和自攻螺钉的搭配使用对夹板剪力墙抗侧力性能的提升效果,对9面竹胶板夹板剪力墙试件进行单调和低周往复加载试验,分析其破坏模式、抗剪刚度、抗剪强度、延性系数以及墙角抗拔紧固件的受力性能,并与采用木基结构板和普通圆钉制作的常规夹板剪力墙进行对比。研究结果表明:以竹胶板和自攻螺钉作为夹板剪力墙的中心夹板和钉连接件,能有效避免板边撕裂和钉子拔出破坏,并使墙体抗剪刚度提升11.2%~63.0%,使墙体抗剪强度提升51.2%~107.1%。增大螺钉间距会降低竹胶板夹板剪力墙的抗剪刚度和抗剪强度,但有助于提升其延性。所采用的新型抗拔紧固件有助于避免端部墙骨柱的拉弯断裂破坏,并能提供6.40~8.76 kN/mm的抗拔刚度。竹胶板夹板剪力墙适合内填于木框架结构中,可作为多高层框架木结构中的主要抗侧力构件。

竹-混凝土组合结构螺钉剪力连接件推出试验研究

为了充分利用环境友好型材料竹材,文中提出了竹材-混凝土组合结构桥面板,即以抗拉强度较高的竹胶板作为受拉区,而以抗压强度较高的混凝土作为受压区,2种材料界面处采用螺钉剪力连接件而形成竹-混凝土组合结构板.为了掌握竹-混凝土组合结构螺钉剪力键的抗剪承载能力等基本力学性能,完成了9组共27个推出试件的推出试验,综合研究了螺钉的直径、钉入角度、顺纹向排列间距对螺钉连接件抗剪承载能力的影响,并对推出试验数据进行了拟合处理分析,提出了该螺钉剪力键的抗剪承载能力、抗剪刚度计算公式,以及螺钉剪力键荷载-滑移曲线的函数表达式,为该类型剪力连接件在竹-混凝土组合结构的实际应用提供必要的前提.

胶合木-混凝土组合梁螺钉连接件推出试验研究

胶合木-混凝土组合梁中的剪力连接件是整个组合梁中至关重要的一部分。为了抵抗木梁与混凝土板之间的纵向剪力和滑移,不仅要求剪力连接件具有一定刚度,还必须具有足够的受剪承载力。为了研究胶合木-混凝土组合梁螺钉连接件的受力性能,对10组共30个胶合木-混凝土组合梁螺钉连接件进行推出试验研究。根据试验结果,探讨了螺钉连接件的受力特性和破坏机制,分析了螺钉直径、螺钉嵌入长细比、混凝土强度、螺钉布置方式等因素对螺钉连接件受剪承载力的影响。结果表明,螺钉连接件受剪承载力随螺钉直径的增大而增大;螺钉连接件受剪承载力随螺钉嵌入木材部分长细比的增大而增大,但增长幅度趋于平缓;混凝土强度和螺钉布置方式对受剪承载力的影响很小。研究结果可以为胶合木-混凝土组合梁的设计和工程应用提供参考。

木-混凝土组合梁螺钉连接件受力性能及计算方法研究

作为一种新型的组合构件,木-混凝土组合梁具有良好的力学性能。螺钉连接件施工简便、成本较低,并且具有较好的延性,被广泛地应用于木-混凝土组合体系中。通过4组推出试验对木-混凝土组合梁螺钉连接件的抗剪性能进行研究,重点分析了混凝土种类和螺钉直径对螺钉连接件受力性能的影响。结果表明:使用轻骨料混凝土代替普通混凝土对螺钉连接件的受力性能没有明显影响;随着螺钉直径的增大,连接件的承载能力和刚度显著提高。在对螺钉的实际受力状态进行分析的基础上,建立了木-混凝土组合梁螺钉连接件抗剪承载力的理论计算模型。与欧洲规范中螺钉连接件的计算公式相比,新建立的计算模型可以更为准确地预测木-混凝土组合梁螺钉连接件的抗剪承载力。

木-混凝土组合梁螺钉连接件承载力计算方法的对比分析

螺钉类抗剪连接件具有施工方便,受力状态明晰等优点,在木-混凝土组合梁实际工程中被大量应用。作为保证木梁与混凝土翼缘板共同受力的关键部件,螺钉连接件的承载能力对组合梁受力性能有重要影响。目前国内外尚无较为完善的计算螺钉连接件承载能力的方法,为了研究现有计算理论的准确性与工程适用性,详细介绍了4种适用于螺钉的木-混凝土组合梁抗剪连接件承载力计算方法,以32个螺钉连接件推出试件试验数据为依据,对4种方法进行了对比分析,得到以下结论:欧洲规范5公式和Dias公式偏保守,低估了螺钉连接件的抗剪承载力;Ceccoti公式和Saulius公式计算结果与试验值吻合较好,其中Saulius公式计算结果离散系数较小。

胶合木-CLT组合梁斜螺钉连接的界面受剪性能

为研究胶合木(GLT)梁和正交胶合木(CLT)板之间斜螺钉连接的界面受剪性能,对6组GLT-CLT界面连接抗剪试件进行了推出试验研究,主要考虑自攻螺钉的布置方式、钉入长度和数量等参数对界面连接受剪性能的影响,其中布置方式包括剪拉螺钉、剪压螺钉和交叉螺钉。试验结果表明:剪拉螺钉连接的承载力约是剪压螺钉连接承载力的6倍;交叉螺钉连接的承载力约为单个剪拉螺钉和单个剪压螺钉的承载力之和,刚度亦然。在揭示斜螺钉连接破坏机制的基础上,基于刚性杆模型提出了剪拉螺钉连接滑移刚度和承载力的计算方法;基于弹性地基梁理论提出了考虑剪压螺钉连接典型双铰破坏模式的滑移刚度和承载力计算方法;通过剪拉和剪压螺钉连接受剪性能的叠加,得到交叉螺钉连接的滑移刚度和承载力,理论计算结果与试验结果吻合较好。

装配式开孔加劲钢板组合剪力墙抗震性能研究

为解决钢板组合剪力墙与建筑中的非结构部分连接问题,使钢板组合剪力墙在工程应用中更具有普适性,对一种采用内凹冲压件焊接对拉螺杆为连接件的开孔加劲双钢板组合剪力墙抗震性能进行研究。对9个开孔加劲钢板组合剪力墙进行拟静力试验,分析开孔布置形式、设置暗柱、轴压比等参数对构件承载力、延性、耗能等方面的影响。试验结果表明:开孔加劲钢板组合剪力墙均表现出压弯破坏模式,滞回曲线较为饱满,具有良好的延性和耗能能力;不同的开孔布置形式对墙体的承载力影响较小、对墙体延性影响较大;设置暗柱能够有效提高构件的承载力和延性;当轴压比由0.3增大到0.4,开孔加劲钢板组合剪力墙延性降低,但提高轴压比对其承载力影响不大。在试验研究基础上,对退化三线型恢复力模型进行改进,建立开孔加劲钢板组合剪力墙的骨架曲线和恢复力模型,由此模型得到的骨架曲线、滞回曲线和试验的吻合较好。

原木-混凝土组合梁螺钉连接件受剪承载力有限元分析

应用ABAQUS有限元分析软件对原木-混凝土组合梁螺钉连接件进行三维实体有限元分析,模型考虑了材料非线性、木梁和混凝土翼板之间的相对滑移,对原木-混凝土组合梁螺钉推出件单调加载下的受剪性能进行分析。结果表明:有限元分析结果与现有试验结果吻合较好。对于原木-混凝土组合梁,螺钉在受弯破坏模式下,螺钉连接件的受剪承载力随螺钉直径、螺钉抗拉强度、螺钉嵌入木材深度的增加而提高,但受螺钉排布方式和混凝土强度影响较小。研究发现,增大螺钉直径对提高螺钉连接件受剪承载力最为有效。在有限元分析的基础上,结合试验数据,提出单个螺钉受剪承载力计算时应考虑螺钉直径、螺钉嵌入木材深度、螺钉抗拉强度和木材强度的影响。