胶合木网壳半刚性节点受力性能试验研究

针对凯威特六型胶合木网壳节点,设计并制作了12个足尺节点试件。进行了在胶合木构件轴压力为0、100、200 kN和300 kN共4种工况下节点的受弯承载性能试验,对节点抗弯刚度和受力性能进行分析,研究节点的弯矩-转角关系、节点域破坏模式及其与构件轴压力的关系。结果表明：节点域破坏模式可分为胶合木构件受压破坏、受拉破坏和界限破坏。节点域胶合木构件受拉破坏的节点受弯承载力随木构件轴压力的增大而增加。随着胶合木构件轴压力的增加,节点的初始抗弯刚度增大。发生节点域胶合木构件受压破坏的节点,其刚度较木构件受拉破坏的节点有较大提高。试验测得了节点的荷载-位移曲线和弯矩 转角曲线,并拟合得到了弯矩-转角关系方程,结果表明适度的木构件轴压力有助于提高节点连接的延性。     

胶合木梁柱直榫-L型钢板连接节点抗震性能试验研究

通过4组14个胶合木节点试件的单调和低周反复加载试验,研究了梁柱直榫钢板连接节点的抗震性能。试验研究表明,胶合木梁柱直榫-钢板节点性能主要取决于木螺钉锚固性能和榫卯挤压变形能力;节点试验初期,木螺钉与木材的咬合力会使节点刚度较大,试验后期木螺钉横纹拔出致使节点承载力降低,由于榫卯挤压使得节点破坏形式为塑性破坏模式;同等条件下,直榫-钢板节点的极限承载力和刚度均大于胶合木纯榫卯节点,节点承载力和刚度随螺钉直径的增加而增加,随榫头长度减小而减小。     

装配式临时看台支承结构节点刚度研究

对装配式临时看台节点的抗弯、抗拉和抗压承载力进行了多组试验,研究探讨节点的力学性能,得到了其极限承载力、破坏模式及荷载-位移曲线,在此基础上给出了节点的简化计算模型,并通过对整体格构柱的有限元和加载试验分析,验证了节点简化模型的正确性。     

木梁柱螺栓钢填板节点转动性能理论计算方法

文章首先通过单调加载试验研究胶合木梁柱螺栓钢填板节点在弯剪复合作用下的转动性能,随后基于Johanson屈服模型提出胶合木梁柱钢填板螺栓节点在弯剪复合作用下的极限承载力和节点刚度的计算方法;同时提出节点弯矩转角曲线的理论预测模型.理论计算与试验结果相比具有较高的准确性.最后,基于节点承载力的理论计算方法分析节点抗剪承载...     

胶合木-混凝土组合梁与木柱组合体抗震性能试验研究

木-混凝土组合楼盖已经得到了广泛的应用,但在木结构节点设计中一般均忽略混凝土楼板对节点受力性能的影响。为研究混凝土楼板的组合作用和混凝土板内纵向钢筋配筋率对胶合木-混凝土组合节点抗震性能的影响,对3个胶合木-混凝土组合梁与木柱组合体和1个胶合木梁柱组合体试件进行了低周反复加载试验,研究了试件变形特征与破坏模式、荷载-位移滞回曲线、骨架曲线及组合梁界面相对滑移等的变化规律,探讨了试件承载力、刚度退化及耗能能力等抗震性能指标,并对比分析了纯木与带有混凝土楼板的试件的抗震性能。研究结果表明,胶合木梁与混凝土板的组合作用能显著提高试件的承载力和耗能能力等,且混凝土板对节点的约束作用可以有效抑制其刚度退化;在一定范围内,混凝土板配筋率越大,其对节点的约束作用越大,对刚度退化的抑制作用也越强,从而可有效提高试件的抗震性能。     

胶合木-混凝土组合梁与木柱组合体抗震性能试验研究

木-混凝土组合楼盖已经得到了广泛的应用,但在木结构节点设计中一般均忽略混凝土楼板对节点受力性能的影响。为研究混凝土楼板的组合作用和混凝土板内纵向钢筋配筋率对胶合木-混凝土组合节点抗震性能的影响,对3个胶合木-混凝土组合梁与木柱组合体和1个胶合木梁柱组合体试件进行了低周反复加载试验,研究了试件变形特征与破坏模式、荷载-位移滞回曲线、骨架曲线及组合梁界面相对滑移等的变化规律,探讨了试件承载力、刚度退化及耗能能力等抗震性能指标,并对比分析了纯木与带有混凝土楼板的试件的抗震性能。研究结果表明,胶合木梁与混凝土板的组合作用能显著提高试件的承载力和耗能能力等,且混凝土板对节点的约束作用可以有效抑制其刚度退化;在一定范围内,混凝土板配筋率越大,其对节点的约束作用越大,对刚度退化的抑制作用也越强,从而可有效提高试件的抗震性能。     

自攻螺钉增强胶合木梁柱螺栓节点受力性能试验研究

设计制作了9个胶合木梁柱螺栓节点试件,其中7个螺栓节点采用自攻螺钉进行增强。进行了单调和低周反复加载试验,研究胶合木梁柱螺栓节点采用自攻螺钉增强后的受力性能。试验研究表明,胶合木梁柱螺栓节点易产生木材撕裂破坏,采用自攻螺钉增强后的节点由于自攻螺钉咬合力作用,有效抑制了木材纹理的开裂;当螺栓边距、端距小于GB/T50708—2012《胶合木结构技术规范》限值时,节点试件的承载力及延性仍有明显提高,其中,螺栓直径20 mm的节点试件承载力最大提高了112%,螺栓直径14 mm的节点试件承载力提高了81%。     

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。     

#br# 胶合木梁柱螺栓节点变异性分析

胶合木梁柱螺栓节点通常会受到木材材性和制造公差的影响，而表现出显著的变异性。为揭示节点变异性的关键影响因素并建立节点初始刚度和抗弯承载力预测模型，开展了节点变异性分析。采用已有试验结果验证确定性有限元模型的精度。考虑木材材性和螺孔间隙的随机分布规律，采用有限元方法计算胶合木梁柱螺栓连接节点初始刚度和抗弯承载力。根据统计方差分析结果确定节点初始刚度和抗弯承载力的关键影响因素。通过多项式回归拟合方法建立节点初始刚度和抗弯承载力的响应面方程。方差分析结果表明，销轴承压区顺纹和横纹方向弹性模量对于节点初始刚度的方差具有显著的影响，而螺孔间隙对于节点初始刚度也具有一定的影响；木材横纹抗拉强度和顺纹抗剪强度对于节点抗弯承载力的方差具有显著的影响，而螺孔间隙也会在一定程度上影响节点的抗弯承载力。针对随机生成的样本的计算结果表明，响应面方程能够准确预测节点的初始刚度和抗弯承载力。     

胶合木-混凝土组合梁抗弯刚度分析

结合正常使用阶段胶合木-混凝土组合梁的梁截面受力特点和对试验资料分析,建立了胶合木-混凝土组合梁刚度计算模型,提出了考虑滑移影响后的简化抗弯刚度公式,使组合梁的抗弯刚度公式得到优化。为验证公式正确性,设计并建造了3根剪力连接程度不同的胶合木-混凝土组合梁构件。通过加载试验,结果表明:理论推导公式与试验结果吻合较好,传统抗弯刚度计算公式不再适用于组合梁,应给以适当折减。     

带翼缘钢填板-螺栓连接胶合木梁-柱节点转动性能试验研究

针对钢填板-螺栓胶合木梁-柱连接节点易发生木材横纹劈裂脆性破坏的问题,提出在钢填板上下端增设翼缘以降低木材横纹拉应力或约束木材横纹裂缝扩展,形成带翼缘钢填板-螺栓连接胶合木梁-柱节点形式。通过对其进行单调加载试验,获得了该连接节点的弯矩-转角关系曲线,对比分析了该类连接节点和采用不同加固技术的普通钢填板-螺栓连接节点的受弯承载力。研究表明：带翼缘钢填板-螺栓连接节点具有良好的变形能力,其相对受弯承载力较普通钢填板-螺栓连接节点提高最多可达129%,且高于采用自攻螺钉、碳纤维布和交叉胶合木等技术加固的普通钢填板-螺栓连接节点的受弯承载力。     

泡桐木芯材夹层梁抗弯性能试验研究

试验研究了复合材料泡桐木芯材夹层梁抗弯性能,考察了试验构件的破坏模式、荷载-位移曲线、抗弯承载力及受弯段的应变发展规律;开展试验构件抗弯承载力的有限元模拟,试验结果与有限元分析结果吻合较好,验证有限元模拟分析可行。基于试验及有限元分析可知:整个加载过程中复合材料泡桐木芯材夹层梁表现为线弹性受力,最后破坏发生脆性破坏;受弯承载力计算可以近似采用平截面假定。文章可供轻木芯材复合材料夹层结构的抗弯设计参考。     

圆钢管T形相贯节点平面内抗弯承载力试验及计算理论研究

开展圆钢管T形相贯节点平面内抗弯承载力试验研究,考察T形相贯节点的抗弯承载力特性、破坏模式和计算理论。试验结果表明,T形相贯节点的破坏模式为局部屈曲破坏,随着荷载增加,节点区域主管中间位置应变发展最快,首先进入塑性并发生局部屈曲失效;继续加载后,焊缝产生撕裂破坏。对T形相贯节点进行非线性有限元模拟以研究其抗弯承载力特性,分析得到的节点荷载-位移曲线与试验结果吻合较好;节点发生局部屈曲失效,与试验破坏模式相一致。最后,分析了两个无量纲化几何特征参数对节点抗弯承载力的影响,并提出了节点抗弯承载力计算公式。     

GFRP-花旗松胶合木夹芯桥面板受弯性能试验与结构设计

采用花旗松胶合木作为芯材,玻璃纤维增强复合材料(GFRP)作为面层制备夹芯结构桥面板,在对花旗松胶合木芯材和GFRP开展基本力学性能试验研究的基础上,开展了GFRP-花旗松胶合木夹芯梁的受弯性能试验,得出了其荷载-跨中挠度曲线与GFRP荷载-跨中应变曲线,并对抗弯刚度测试值与理论计算值进行了对比;针对某GFRP-花旗松胶合木桥面板,提出了完整的结构设计流程,给出了桥面板的合理设计参数。研究结果表明:GFRP-花旗松胶合木桥面板应用于钢梁-复合材料桥面板组合桥梁结构较为可行。     

层板胶合木梁柱钢填板-螺栓连接节点横纹受力性能试验研究

为研究层板胶合木梁柱钢填板-螺栓连接节点横纹受力性能，对6组20个足尺节点试件进行抗剪试验，获得了节点的受剪性能指标和特征曲线。结果表明：节点的破坏均表现为木材的横纹劈裂脆性破坏，且第一条贯穿裂缝基本出现在靠近加载侧的螺栓孔处；相比于加载边边距e2，非加载边边距e1对节点的力学性能影响更为显著，非加载边边距e1取30~70mm时节点的屈服荷载和弹性刚度的变化幅值分别达16.6%和60.8%。总体上，试验所得受剪承载力与理论公式计算的相差较大，但相对而言，由van der Put计算公式计算的受剪承载力与试验结果最为接近，且偏于保守。     

主管中灌混凝土平面X形圆钢管混凝土节点平面内抗弯性能试验研究

对主管中灌混凝土平面X形圆钢管混凝土节点在支管平面内弯矩作用下的极限承载性能进行单调加载的试验研究。实施6个不同截面几何参数的主管中灌混凝土平面X形圆钢管混凝土节点平面内抗弯极限承载力试验。介绍了节点试验方案,描述了X形圆钢管混凝土节点平面内弯曲破坏现象,给出荷载-支管端位移曲线、弯矩-主管局部变形曲线、弯矩-转角曲线以及节点区域应变强度分布曲线,并将支主管外径比β、主管径厚比γ和支主管壁厚比τ对节点平面内抗弯极限承载力和平面内抗弯刚度的影响进行讨论。试验研究结果表明:主管灌混凝土后并没有在主管中形成明显的刚域;在一定参数条件下,主管中灌混凝土的X形圆钢管混凝土节点平面内受弯极限承载力、抗弯刚度均随着β、τ值的增加和γ值的减小而提高;各试件在最大弯矩作用下,所有试件的支管根部测点都进入塑性,主管上大部分测点保持弹性状态;主管中灌混凝土对圆钢管节点平面内抗弯极限承载力有一定的提高,在一定参数条件下提高甚至达到48%,但若实际工程中取欧洲规范弯矩值与支管全截面塑性弯矩值中的最小者计算节点抗弯承载力,在一定的钢管几何参数下不一定是安全的,需要进行深入的有限元参数分析。     

T形钢管混凝土组合柱-钢筋混凝土梁外伸端板连接节点力学性能研究

通过静力加载试验及ABAQUS非线性有限元分析来研究T形钢管混凝土组合柱-钢筋混凝土梁外伸端板连接节点力学性能。结果表明:节点剪力主要由核心区形成的斜压杆来承担,而牛腿腹板承担的比例较小;设置加劲肋可有效抑制端板翘曲变形,缓解节点区应力集中,比增加端板厚度更能有效提高节点抗弯承载力;轴压比小于0.4时,增大轴压比节点抗弯承载力略有提高,轴压比大于0.4时,增大轴压比节点抗弯承载力稍有降低,但提高、降低的幅值均很小;梁柱线刚度比对节点抗弯承载力影响较小;提高框架梁混凝土强度等级,节点抗弯承载力相应有所提高;提高框架梁配筋率,节点抗弯承载力明显增大,但当配筋率超过1.8%后继续提高时,节点抗弯承载力提高的幅值较小;有限元计算骨架曲线与试验结果能较好吻合,验证了有限元模型的合理性。     

大断面胶合木张弦曲梁及拼接节点静载受弯试验研究

现代大断面胶合木结构采用内嵌双钢板节点形式较为美观,构造相对合理,但因工艺复杂,相关研究不多,故应用较少。文章设计制作了1个内嵌双钢板销式连接的大断面胶合木拼接节点足尺试件,通过静载抗弯承载力破坏性试验,研究节点的失效模式和破坏机理。进而将此节点应用于30m大跨度胶合木张弦曲梁中,设计1个1∶1足尺试件并进行堆载试验,研究张弦曲梁的受力机理、承载能力以及宏观、微观结构响应,并考察拼接节点螺栓群的工作状态。拼接节点试验表明：该节点在纯弯加载过程中未出现钢销滑移等现象,节点最终因受拉区销孔处木材达到承压强度而破坏,说明此类拼接节点受力合理,连接可靠。跨度为30m的张弦曲梁试验表明：该梁施加预应力后,其竖向刚度显著提高、变形减小,在弹性范围内工作,受力性能良好。     

重型木结构梁柱植筋节点的抗弯承载力研究

植筋节点是胶合木等重型木结构中的新型连接方式。首先建立了木结构植筋节点的力学计算模型,分析了其破坏形态和破坏机理;基于力学模型分析及结构计算理论并提出了粘结应力和梁柱节点的抗弯承载力计算公式,为工程设计和应用提供有益参考。     

RCS混合干法框架梁柱节点试验研究

基于梁柱顶底角钢连接节点的良好耗能能力特点,提出了一种由顶底角钢连接的预制钢筋混凝土柱与型钢梁干法连接的梁柱节点连接形式.以梁柱边节点为研究对象,针对两组6个节点分别开展了单调静力加载及循环加载试验研究,探讨分析了该类型节点的抗弯性能、抗震性能以及相应的破坏模式.单调静力加载试验结果表明,梁高的增加不但会延迟螺栓滑移,还会提高节点的初始转动刚度和节点的抗弯承载力;梁端螺栓排数的提高不仅会增加节点的抗弯承载力,在一定程度上还避免了滑移现象的产生.循环加载试验考察了各个试件的滞回曲线、耗能、刚度、延性.结果 表明,RCS混合干法框架梁柱节点是一种典型的半刚性连接节点,与现有的现浇钢筋混凝土梁柱节点相比具有更好的耗能能力和延性.