基于Johansen屈服模式的胶合木节点标准火灾承载力模型

开发了节点常温力学有限元模型和高温下热传递有限元模型,基于Johansen屈服理论提出了节点常温及火灾下的承载力计算方法。通过随温度变化的销槽承压强度双折线折减关系,得到销槽承压强度随螺栓长度的积分,并基于3种主要破坏模式的力学分析,得到不同持荷比下节点的耐火时间,计算结果与试验值较为接近。

自攻螺钉钉入角度对钢板-正交胶合木节点剪切性能的影响

【目的】探究斜螺钉连接钢板-正交胶合木(CLT)节点的抗剪切承载性能以及钢板-CLT节点通过自攻螺钉连接的破坏模式和受力机理,分析螺钉钉入角度对剪切强度、刚度的影响规律,为新型连接件的开发和应用提供理论模型和科学依据。【方法】以花旗松为试验材料,使用国产全螺纹自攻螺钉,自攻螺钉主轴与钢板所成夹角作为变量,角度分别为75°、60°、45°,螺钉钉帽偏向钢板受拉方向为拉-剪受力(T-S),螺钉钉帽偏向钢板受压方向为压-剪受力(C-S),参考美国标准(ASTM D1761-12)以1 mm·min^(-1)的速度匀速加载,观察并记录节点受力情况、破坏过程中所达最大荷载、钉子变形情况以及木材破坏特征。【结果】拉-剪和90°剪切受力模式,钉子破坏模式皆为一侧自攻螺钉被剪断。压-剪受力模式,在45°受力模式下钉子出现3种断裂方式;在60°、75°受力模式下一侧自攻螺钉产生2个明显的塑性铰,另一侧自攻螺钉在距离钉帽8 mm处被剪断。对于承载力,拉-剪状态下承载力随角度减小逐渐增大,压-剪状态下则相反;拉-剪状态下的刚度随角度减小逐渐增大。【结论】拉-剪状态下45°、60°、75°节点的承载力分别为90°的1.46、1.35、1.22倍且高于压-剪状态,刚度分别为90°的3.58、2.42、2.08倍且高于压-剪状态,其中75°的能量耗散最大。

胶合木钢填板-螺栓节点抗弯刚度研究

为明确胶合木钢填板-螺栓节点的半刚性特征,进行了考虑螺栓行距、列距、列数和胶合木截面高度等参数变化的胶合木钢填板-螺栓节点抗弯试验。得到节点抗弯刚度后与欧洲木结构设计规范((BSEN 1995-1:2004))、日本木质构造接合部设计手册里节点抗弯刚度公式计算结果进行对比,结果表明规范公式计算的节点抗弯刚度均小于试验值,通过修正规范公式可以得到更加准确的计算结果。针对日本木质构造接合部设计手册的公式引入了滑移系数修正值和顺纹嵌入刚度修正值,修正后的公式准确度高,在胶合木结构设计的过程中可以用于计算节点的抗弯刚度并得到节点抗弯刚度折减系数。

胶合木连接节点形式及其应用研究

胶合木是现代木结构中常用材料,因其绿色环保、工业化程度高、设计灵活等特点在土木工程中得到广泛应用。胶合木结构连接节点既是设计中的重点,也是施工中的难点,胶合木连接节点可分为齿连接、钉连接、螺栓连接、齿板连接和植筋连接。主要介绍了胶合木结构各连接节点的形式及构造要求,并对胶合木结构各连接节点的理论研究成果和试验研究成果以及在实际工程中应用现状进行分析。最后,指出了胶合木结构连接节点应用所面临的问题及解决措施。