正交胶合木在垂直于层板板面光滑销式紧固件下的销槽承压试验研究

螺栓连接是最常用的一种现代木结构节点连接形式,确定其连接承载力需明确木材的销槽承压强度.正交胶合木(CLT)的正交结构及层板间缝隙等构造,使CLT的销槽承压性能不同于其他工程木产品.本文对180件材料为SPF的CLT试件进行了销槽承压试验,针对不同层数、不同加载角度、销轴是否位于拼缝处的情况进行试验及计算分析,结果表明销槽垂直板面时,主方向顺纹比主方向横纹抗压强度大,且主方向顺纹时,销轴不在拼缝处比在拼缝处的抗压强度大.主方向横纹时,销槽位置不影响抗压强度.层数越多,抗压承载力越大.     

湿度对胶合木销槽承压强度的影响试验

为了研究湿度对胶合木销槽承压强度的影响,选取湿度分别为50%,70%,90%,木材纹理方向分别为顺纹、斜纹、横纹的45个胶合木试件进行销槽承压强度试验,并将试验结果与各国规范公式计算结果进行比较。结果表明:试件销槽承压破坏模式与胶合木纹理方向有关;相对湿度线性增长时,销槽承压强度与试件初始刚度呈现非线性下降趋势;根据规范公式计算的试件销槽承压强度与试验值吻合度较差,需要进一步优化现有规范公式。     

不同荷载方向对云杉胶合木销槽承压强度的影响

以云杉胶合木和自攻螺钉为研究材料,探讨不同荷载方向下云杉胶合木的销槽承压强度,分析荷载方向与胶合木销槽承压性能的关系,将试验结果与欧洲和美国木结构设计规范中的理论公式计算值进行对比,修正了销槽承压强度关于倾斜角度的理论计算模型。     

花旗松胶合木销槽顺纹承压性能影响因素研究

对50个花旗松胶合木销槽顺纹承压试件进行试验,研究开槽方式、试件尺寸(厚度、高度和宽度)及螺栓直径等因素,对销槽顺纹承压性能的影响.分别采用5％d偏移法和5 mm位移法确定销槽顺纹承压强度,将理论计算模型与试验结果进行对比,结果表明,销槽平行层板宽度时,销槽的顺纹承压强度降低较明显;试件尺寸和螺栓直径对销槽顺纹承压强度有一定影响,但影响不大;按5 mm位移法和5％d偏移法确定的胶合木销槽顺纹承压强度较接近;NDS/GB50005标准的计算模型与试验结果吻合较好.     

正交胶合木板强轴方向抗剪性能试验研究

基于试验研究铁杉CLT板沿强轴方向的抗剪性能,分析其破坏模式,根据不同规范计算正交胶合木板沿强轴方向的抗剪强度,结果表明,当铁杉CLT板沿强轴方向抗剪时,其破坏模式主要为滚剪破坏,与北美规范相比,我国规范计算的滚剪强度值稍显保守。     

正交胶合木销槽承压强度的试验研究

对不同形态的CLT试件进行了销槽承压试验,针对不同层数、不同主方向、不同销槽直径、销槽是否位于胶缝处、销槽是否垂直于板面以及施荷方向是否垂直于板面,进行了试验及计算分析。结果表明,层数越多,销槽直径越小,抗压强度越大。销槽垂直板面时,主方向顺纹比主方向横纹抗压强度大,且主方向顺纹时,销槽不在胶缝处比在胶缝处的抗压强度大,主方向横纹时,销槽位置不影响抗压强度。销槽平行板面且施荷方向垂直板面时,主方向顺纹比主方向横纹抗压强度小,销槽不在胶缝处比在胶缝处的抗压强度大。     

落叶松胶合木销槽承压强度影响因素研究

销类连接是现代木结构中最常见的连接,而销槽承压性能对于确定木结构连接件承载性能相当重要。本文基于日本落叶松胶合木销槽承压强度试验,考虑顺纹理和横纹理方向的销槽承压情况,分析销槽承压强度与试件密度、钢销直径及试验方法的关系,指出试件密度、钢销直径是销槽承压强度的重要影响因素,试验方法并不影响销槽的承压强度。试验结论为后期日本落叶松胶合木销槽结构的设计提供理论依据。     

木材横纹销槽承压强度研究

设计了3种共计290个木材横纹销槽试件,分析了试验方法、判定方法、有效承压高度、试件尺寸及螺栓直径等因素对木材横纹销槽承压强度的影响,并将试验结果与规范计算结果进行对比.结果表明：现行规范中的木材横纹销槽承压强度试验方法和计算方法均存在一定的局限性;基于本文提出的标准试验方法所得到的木材横纹销槽承压强度,木结构螺栓连接横纹屈服承载力计算结果与试验结果比值的平均值为0.92.     

铁杉正交胶合木板弯曲及剪切性能

为了评估基于铁杉胶合、组坯而成的正交胶合木(cross-laminated timber,CLT)的力学性能,通过试验分别测试了五层层板构造的铁杉CLT在强弱轴方向的弯曲及剪切性能,并分析了该板材的破坏模式。基于试验获取的荷载-挠度关系曲线,采用剪切类比法(shear analogy method),获取了该铁杉CLT板在强、弱轴方向的弯曲及剪切力学参数,并基于标准正态概率分布模型以及相关材料性能分项系数,计算了该铁杉CLT板在强、弱轴方向的抗弯、抗剪强度标准值和设计值。试验和数据分析结果表明：该铁杉CLT板在弱轴方向受弯曲和剪切作用时,其底层横纹层板对板材截面的抗弯、抗剪刚度几乎没有贡献;尽管受弯、受剪时的破坏模式在强弱轴方向有所区别,但均以较为突然的脆性破坏为主,设计时应采用经材料性能分项系数折减的强度设计值,即强、弱轴方向的抗弯强度设计值分别为10.7MPa和2.2MPa,强、弱轴方向的抗剪强度设计值分别为0.5MPa和0.4MPa。     

正交胶合竹木柱轴心受压试验研究

对利用原材料格鲁斑工程胶合竹(glubam)和SPF(云杉-松-冷杉)木材组合成的正交胶合竹木(CLBT)柱和利用SPF制成的正交胶合木(CLT)柱进行试验研究。分析其竖向应变、横向应变、侧向挠度、极限承载力等随长细比的变化规律。并把CLBT和CLT进行对比,分析其极限承载力的变化情况,探讨CLBT和CLT的破坏形态和破坏机理,最后通过参考国内外木结构设计规范,以及改进后的正交胶合竹木承载力公式计算试件承载力并与试验值对比分析。试验结果表明：CLBT的极限承载力比CLT的极限承载力增加了40.49%～61.01%,侧向刚度有明显增加,峰值竖向应变增加了30.45%～56.11%。CLT的试验值和美国木结构设计规范计算的理论值吻合较好,而与国内木结构设计标准计算的理论值随试件长细比的增大计算结果越来越偏保守。CLBT的试验值和文章改进的正交胶合竹木承载力公式计算的理论值吻合较好。     

多榀木桁架的静载试验及其承载能力

以现代木结构中的齿板连接木桁架为基础,开发一种多榀木桁架,研究其承载能力和抗变形能力。依据《木结构试验方法标准》（GB/T 50329—2012）中规定的木桁架分级加载试验方法,对比3种木桁架在设计标准荷载下的变形情况和破坏加载阶段的极限承载力。结果表明,多榀木桁架的极限承载力能达到其设计标准荷载的2倍以上,具有良好的安全储备性能;设计时需严格验算木桁架的节点齿板承载力,以满足相应木桁架承载力水平的要求;组成多榀木桁架的单榀之间通过木销连接,具有较好的协同效应,能有效解决单榀的失稳问题;木销连接是一种有效的多榀连接方式,能达到多榀木桁架极限承载力高于单榀之和的目的,使其抗变形能力更优。     

传统民居穿斗式木结构栓榫节点抗震性能试验研究

以川西传统民居穿斗式木结构中的栓榫节点为研究对象，参照当地典型工程，制作了4个缩尺比为1∶1.33的榫卯节点，并对其进行低周反复加载试验，得到了栓榫节点的破坏形态、弯矩-转角滞回曲线、骨架曲线、强度和刚度退化规律以及耗能能力等抗震性能指标；利用ABAQUS软件建立有限元模型，分析梁截面高度和栓子截面尺寸对榫卯节点承载力的影响。结果表明：节点的破坏形态主要为半榫节点榫头拔出、采用方形栓子节点榫头发生剪切破坏、采用圆形栓子节点榫头发生折断破坏；柱子基本完好，榫头破坏较为严重；所有节点的弯矩-转角滞回曲线均呈Z形，滞回环的捏拢效应较为明显；采用方形栓子节点的受弯承载力、转动刚度和耗能能力均大于半榫节点，且随着方形栓子截面尺寸的增大而逐渐增大；栓榫试件破坏时节点转角均大于半榫试件，说明栓子的存在能够提高榫卯节点的变形能力；枋截面高度对榫卯节点承载力影响较大，方形栓子边长和圆形栓子直径分别为10~30mm和10~20mm时较为合理。研究结果可为传统民居穿斗式木结构的定量参数化设计和抗震性能分析提供参考。     

平板载荷试验中硬壳层问题的探讨

平板载荷试验的承载力主要决定于1倍承压板宽度或直径深度范围内土体的强度,地表的“硬壳层”对平板载荷试验的地基承载力具有显著的影响,可通过轻便触探来检验承压板下一定深度范围内土体的均匀性,提高试验结果的可靠性及作为承载力试验数据的引用和施工验槽参考依据。     

基于抛物线形库仑-莫尔准则的钢筋混凝土板抗冲切承载力

在刚塑性冲切计算模型的基础上,采用二次抛物线形库仑 莫尔混凝土强度准则,运用虚功原理,建立考虑混凝土板中抗弯钢筋销栓作用的冲切承载力计算式。根据已有板冲切试验研究成果,如冲切角和破坏时刻抗弯钢筋应力等数据,对板冲切承载力计算式进行简化,给出简化计算式。与国内外混凝土板冲切试验数据进行计算比较后发现,简化计算式的计算结果较好地符合实测承载力;抗弯钢筋的销栓作用约占钢筋混凝土板总冲切承载力的6%～11%,而忽略抗弯钢筋的销栓作用会给计算结果带来较大影响。     

正交胶合木墙与楼面钢梁预应力螺栓连接的抗滑移性能

正交胶合木(cross-laminated timber,CLT)-钢混合结构中,CLT剪力墙的抗侧能力主要取决于墙体与下部构件的抗剪连接.目前,角钢式抗剪连接件是工程中的主要连接形式,该类CLT墙体抗侧时,破坏往往集中在抗剪节点域,而CLT墙体受力并不大.为充分发挥CLT强度和刚度较大的优势,本文探索CLT墙与其下楼...     

宋式带“昂”斗栱节点力学性能试验研究

古建筑中宋式斗栱节点最为显著的特征之一就是带有“下昂”。为研究具有这种特征的斗栱节点的受力性能,制作 1∶3.52的缩尺模型试件进行竖向荷载试验和水平低周反复荷载试验,依据宋《营造法式》和实际建筑的 “有昂无梁栿”和“有昂有梁栿”两种类型的宋式斗栱节点模型,设计并制作了以柱头斗栱节点为对象的试验模型。研究结果表明：在竖向荷载作用下,栌斗始终作为薄弱构件首先破坏;下昂与梁栿虽打断了斗栱节点分层叠加,但其依旧能保持良好的整体性;水平荷载作用下单个斗栱节点的倒三角形构造易发生转动,但加入梁栿后,节点的转动受到约束而发生滑移,此时斗栱表现良好的耗能效果,由此说明斗栱节点良好的抗震性能并非来自单个斗栱节点,而是由其通过相互约束协同工作而产生;底部暗销有较强的锚固作用,斗栱节点水平承载力主要由底部暗销的锚固力和柱与斗栱节点接触面的摩擦力组成。     

木桁架齿板连接极限承载力的试验研究

通过对木桁架齿板连接极限承载力的试验研究，分析了荷载与木纹夹角、荷载与板轴夹角对板齿承载力的影响因素，并对板齿承载力的影响因素进行了分析，通过试验为木结构设计提供了应用基础。     

正交胶合木-混凝土螺栓连接力学性能试验研究及参数分析

为研究正交胶合木(CLT)-混凝土螺栓连接的力学性能,对12个顺纹连接试件和12个横纹连接试件进行了单调加载和低周往复加载试验,总结了连接典型的破坏模式,得到了连接的初始刚度、承载力及延性系数等力学性能;利用ABAQUS软件对连接进行非线性参数分析,研究螺栓直径、螺栓强度等级及CLT层板厚度等参数对连接力学性能的影响。结果表明：连接的破坏模式与厚径比(CLT厚度与螺栓直径之比)相关,当厚径比不大于6.56时,主要发生单塑性铰屈服、木材销槽承压及局部承压破坏;螺栓直径一定时,增加CLT层板厚度可有效提高连接承载力;当厚径比大于6.56时,主要发生螺栓双塑性铰屈服与剪断破坏;增加层板厚度对连接初始刚度、承载力和破坏模式无明显影响。针对螺栓屈服破坏模式,增大螺栓直径可提高连接的初始刚度与承载力;提高螺栓强度等级对初始刚度影响较小,但可提高连接承载力。     

钢梁-钢筋混凝土柱单剪板连接节点约束弯矩试验研究

钢梁与混凝土柱单剪板连接节点形式简单、施工方便。在单剪板节点结构设计中,通常把该类节点简化成铰接节点,认为其只传递剪力和轴力,忽略梁端弯矩的作用,从而高估了预埋件的承载能力,给结构留下了安全隐患。为了研究单剪板连接节点的受力性能,对3个不同螺栓布置的钢梁-钢筋混凝土柱单剪板连接节点进行了静力加载试验,研究了螺栓数量、螺栓直径等因素对试件破坏模式、荷载-挠度曲线和约束弯矩的影响。结果表明：钢梁-钢筋混凝土柱单剪板连接节点的约束弯矩随螺栓群惯性矩的增大而增大;试件的承载力和刚度受高强螺栓布置数量的影响较大,受螺栓直径的影响较小。在试验研究的基础上,建立了单剪板连接节点的受力简化模型,根据模型给出了约束弯矩计算方法和弹性阶段节点折算偏心距计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好。