斜螺钉在正交胶合木中的抗拔性能研究

为给斜螺钉在正交胶合木(CLT)中连接性能的研究提供理论依据,进行握钉力试验。结果表明:试验主要破坏形态为自攻螺钉拔出和木材表面撕裂破坏,随自攻螺钉与木材纹理方向的夹角α增大,木材表面撕裂破坏现象越明显;试件刚度和强度都随α的增大而增大。     

胶合木与胶合木螺栓连接力学性能试验研究

试验研究胶合木与胶合木单螺栓连接及群螺栓连接构件在顺纹受拉时的承载能力,分析其破坏模式和破坏机理,试验对象为3组9个单螺栓连接和4组20个群螺栓连接.研究表明:胶合木与胶合木单螺栓连接的力学性能与胶合木的厚度比有关,当侧材厚度比为4.375时,破坏形态Ⅲ型,延性最佳;胶合木与胶合木群螺栓连接的力学性能与螺栓列数及每列的...     

螺钉连接胶合木梁柱节点柱侧-钢板连接性能

研究1种螺钉连接胶合木梁柱节点,与螺栓连接节点相比,这种节点初始刚度大且支持胶合木柱在双向与梁连接。该节点由柱–钢板螺栓连接、钢板–梁螺钉连接2部分组成,对其中的柱–钢板螺栓连接进行试验研究,结果表明:柱–钢板连接初始刚度大,延性良好;随着端板高度的增高,节点初始刚度有明显提高,但转动能力降低。     

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。     

正交胶合木墙体与楼板角钢连接节点力学性能研究

研究一种正交胶合木(CLT)墙板与楼板角钢连接节点。首先通过试验研究两种自攻螺钉在CLT板中的顺纹抗剪、横纹抗剪、抗拔性能和破坏模式,为估算CLT墙板与楼板角钢连接节点试验承载力提供依据;之后对角钢连接节点进行抗拔、抗剪方向的单调及往复加载试验。结果表明,墙板-楼板角钢连接节点主要破坏模式为与墙板连接钉的变形及墙板木材承压破坏,节点表现出较好的延性和耗能性能。     

正交胶合木-混凝土组合楼板凹槽连接节点抗火性能研究

为研究火灾下正交胶合木-混凝土组合楼板凹槽连接节点单剪受力性能,设计并制作了9组共27个胶合木-混凝土组合楼板凹槽连接节点试件,分别进行常温下和火灾下加载试验和数值模拟分析。试验结果表明,常温下螺钉的钻入角度对试件典型破坏模式具有重要影响。受火90min及以内各试件组的破坏模式均为凹槽附近混凝土截面的脆性剪切破坏;受火接近120min的试件破坏模式为凹槽附近木材损伤十分严重(炭化和脱落)和凹槽下方木材的顺纹受压屈服,同时自攻螺钉附近部分混凝土被压碎。随着受火时间的逐渐增加,多数试件组的抗剪承载力逐渐降低,最大降低幅度为28.1%。荷载比对试件耐火极限具有重要影响：随着荷载比的不断增加,试件耐火极限最大降幅为50.7%。除试件组SFL3和SFL4外,有限元模型的计算结果与试验结果较为接近,预测误差在15%以内,满足工程精度要求。     

胶合木-混凝土组合梁斜向螺钉连接件受剪性能研究

为研究斜向螺钉连接件在胶合木-混凝土组合梁中的受剪性能，对8组24个采用斜向螺钉连接件的胶合木-混凝土组合试件进行了推出试验，分析了嵌入方式和嵌入角度对螺钉连接件的破坏模式、荷载-滑移特性和受剪性能的影响。研究结果表明：沿剪力方向单向倾斜螺钉连接件的破坏模式主要为螺钉单铰弯曲破坏和螺钉双铰弯曲破坏；斜交螺钉连接件的破坏模式主要为受压剪作用螺钉的周围混凝土锥体破坏和受拉剪作用螺钉拔出破坏；随着斜向螺钉连接件与界面夹角逐渐增大，螺钉连接件的受剪承载力和抗剪刚度逐渐减小；沿剪力方向45°单向倾斜螺钉连接件的受剪承载力和抗剪刚度较垂直嵌入木梁的螺钉连接件的受剪承载力和抗剪刚度分别提高了21.8%和51.6%；±45°斜交螺钉连接件的受剪承载力与垂直嵌入木梁的螺钉连接件的受剪承载力相差不大，但其抗剪刚度较垂直嵌入木梁的螺钉连接件的抗剪刚度提高了76.6%。在试验研究的基础上，提出了胶合木-混凝土组合梁斜向螺钉连接件受剪承载力的计算方法，该公式的计算结果与试验结果吻合较好，并验证了现有抗剪刚度计算公式的适用性。     

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。     

正交胶合木剪力墙抗震性能试验研究

正交胶合木(Cross-laminated timber,简称为CLT)具有重量轻、预制水平高、节能环保、强度和刚度较高等优势,适合于多高层剪力墙木结构.为了填补我国对于CLT剪力墙结构的研究不足,本文对国产CLT板材制成的剪力墙抗震性能进行了系统试验研究.首先对连接节点进行了拟静力试验,揭示了连接节点的破坏机理,然后对12个CLT剪力墙试件进行了低周反复荷载试验,得到了不同参数对CLT剪力墙抗震性能的影响规律.结果表明:①CLT剪力墙结构的承载力受到抗拉和抗剪两个方向上的双重制约;②当轴压比为0.024时,CLT剪力墙的极限承载力变化很小,而初始刚度和耗能能力均增加了70％左右;③拼接节点虽然使CLT剪力墙的承载力降低了 15％左右,但是延性系数和耗能能力分别提高了 40％和20％.研究成果可为CLT剪力墙结构抗震设计与性能评估提供参考.     

钢-正交胶合木组合梁浆锚栓钉连接件受剪性能

为研究钢-正交胶合木(CLT)组合梁浆锚栓钉连接件(GSC)的受剪性能，设计8组GSC和2组浆锚螺栓连接件(BCGP)进行推出试验。试验参数包括栓钉直径(16～22 mm)、栓钉排数(单排、双排)、开槽方式(单向、双向)、开槽倾斜角度(0°～30°)、连接件类型(栓钉、螺栓)和灌浆料是否添加钢纤维。试验结果表明：GSC破坏模式为栓钉弯曲或剪断，同时伴有灌浆体转动与开裂；BCGP破坏模式为螺栓剪断，同时螺栓根部灌浆料被压溃；随栓钉直径从16 mm增加至19 mm, GSC受剪承载力与剪切刚度近似呈线性增长；相比于矩形槽口，随着楔形槽口倾斜面的增加，连接件受剪承载力降低，剪切刚度有所提高；槽口倾斜角度由0°增加至30°时，受剪承载力呈先下降后上升的趋势，剪切刚度呈先上升后下降的趋势，相较于矩形槽口，楔形槽口灌浆块体转动现象更为明显；受群钉效应的影响，双排与单排栓钉连接件的总承载力和总剪切刚度并不呈两倍关系。理论推导了GSC槽口处CLT板表层局部压溃破坏时的受剪承载力计算式，计算结果与试验结果吻合较好；针对栓钉剪切破坏情况，已有受剪承载力计算式的计算结果与试验值之间存在一定误差，最高达50%...     

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...     

碳纤维增强胶合木钢填板螺栓连接节点横纹受力性能研究

胶合木钢填板螺栓连接节点横纹受力会出现脆性破坏的现象。为研究碳纤维(CFRP)增强对胶合木钢填板螺栓连接节点的横纹受力破坏模式、承载能力和变形能力的影响,考虑CFRP铺设位置和层数,开展销槽承压强度试验,再以螺栓边距、中距、数目、排列方式和CFRP增强方式为参数,开展节点的横纹受拉试验和有限元分析。结果表明：双面或四面粘贴2层或4层CFRP布,销槽承压强度最大可提高171%,离散系数最大可降低84%;CFRP增强节点的破坏模式由脆性破坏转变为延性破坏,极限载荷最大可提高181%,位移延性系数最大可提高625%;增强后螺栓横纹边距和中距可适当减小。基于试验结果及相关规范,给出CFRP增强横纹销槽承压强度和CFRP增强胶合木钢填板螺栓连接节点的横纹受拉承载力表达式,可为工程设计提供参考。     

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。     

正交层板胶合木轴心受压构件稳定系数的计算方法

正交层板胶合木(CLT)在多、高层木结构建筑中的应用越来越多,但其轴心受压构件稳定承载力的计算是我国木结构设计中尚未解决的问题.为此,通过对各国木结构设计规范及相关技术手册中CLT轴压构件稳定系数的计算方法进行对比分析,在GB 50005-2017《木结构设计标准》中轴压木构件稳定系数计算式的基础上,提出了 CLT轴压...     

正交胶合木剪力墙抗震性能理论分析与设计方法研究

在对国产正交胶合木(Cross-laminated timber,简称为CLT)剪力墙抗震性能试验研究的基础上,本文对CLT剪力墙抗震性能进行了理论分析与设计方法研究.采用有限元软件OpenSees根据试验结果对连接节点数值模型进行校准,建立了 CLT剪力墙数值模型,并进行了参数化研究,得到了不同节点布置方式和设置拼缝对CLT剪力墙抗震性能的影响规律.在现有承载力计算方法的基础上,提出了考虑连接节点拉剪耦合的CLT剪力墙承载力计算公式.结果表明:①有限元计算结果和试验结果吻合良好,可以用于CLT剪力墙结构性能计算和评估中;②提出的CLT剪力墙承载力计算公式简明、可靠,便于工程设计人员使用.     

国内外中高层正交胶合木木结构建筑发展探讨

分析了作为中高层木结构建筑主要结构材料—正交胶合木(Cross-laminated timber,CLT)的特点和优势,分析了国内外CLT中高层木结构的发展历史和现状,介绍了代表性的国外中高层CLT建筑和国内现有CLT材料和建筑的研究。对我国中高层木结构建筑的发展作出了展望,并指出影响其发展的关键问题。     

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...     

木-混凝土组合梁螺钉连接件推出试验研究

通过进行木-混凝土组合梁螺钉连接件推出试验,研究了木-混凝土组合梁剪力连接件的受力性能。试验结果表明：螺钉连接件的强度和直径、螺钉嵌入木材的长度等都对螺钉连接件抗剪承载力有影响。     

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。     

正交胶合木（CLT）的国外建筑案例研究

正交胶合木（CLT）的出现为现有的结构材料及结构体系提供了一种可行的替代方案。在简述其发展的基础上,介绍整体CLT结构、混合结构的国外建筑案例,探究CLT材料在改扩建和水平竖向延伸上的优势以及对于当下国内运用的启示。