木材—鋼填板螺栓連接的受力性能研究.pdf

1、木材-鋼填板螺栓連接節(jié)點具有簡潔、可靠、美觀、防火等特點，因此廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)尤其是重型木結(jié)構(gòu)中，而我國木結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)范對此類連接的結(jié)構(gòu)性能只做了簡單介紹，并未做深入闡述。鑒于此，本文將通過試驗研究和理論分析，重點研究木材-鋼填板螺栓連接節(jié)點的破壞模式、承載能力和變形性能，并對螺栓長細比、群栓效應(yīng)等影響因素進行了細致分析。通過本文研究為現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)在我國的發(fā)展應(yīng)用提供參考。
　　 本文的主要研究工作與成果如下：
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2、、木結(jié)構(gòu)連接節(jié)點的受力性能與其材料性能密切相關(guān)，因此本文首先對木材和螺栓的材料性能進行了試驗研究，主要包括密度、含水率、銷槽承壓強度以及螺栓的抗彎強度等。并將木材順紋銷槽承壓強度的試驗值與理論值進行對比分析，得出東北落葉松膠合木的順紋銷槽承壓強度與其全干比重成線性關(guān)系。
　　 2、進行了4組20個單個螺栓連接試件的順紋單調(diào)加載試驗，研究了連接的破壞形態(tài)、破壞機理和受力性能。結(jié)果顯示木材-鋼填板螺栓連接根據(jù)螺栓長細比的大小有三種破

3、壞形式，具體表現(xiàn)為銷槽木材承壓破壞和/或螺栓彎曲破壞。當螺栓直徑固定時，螺栓連接的承載力會隨其長細比的增加而提高，但當螺栓長細比達到一定數(shù)值后，再增加其大小也不會提高連接節(jié)點的承載力。此外，螺栓連接的延性性能隨長細比增大而提高。
　　 3、進行了7組35個多個螺栓連接試件的順紋單調(diào)加載試驗，研究了連接的破壞形態(tài)、承載能力以及變形性能。試驗結(jié)果表明，群栓效應(yīng)對木材-鋼填板螺栓連接節(jié)點的屈服荷載的影響很小，而對節(jié)點的極限承載力的影響

4、較大，需進行螺栓有效系數(shù)修正。此外，隨著螺栓數(shù)目的增加，節(jié)點的延性性能降低。
　　 4、對木材-鋼填板螺栓連接節(jié)點的承載能力進行了理論分析。以彈塑性理論為基礎(chǔ)，利用懸臂梁模型提出了螺栓連接屈服荷載的計算公式，繼而得到了試驗結(jié)果的驗證；此外，基于塑性理論，利用懸臂梁模型提出了螺栓連接極限承載力的計算公式，且公式計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好。
　　 5、在單栓研究的基礎(chǔ)上，借鑒美國NDS1997和歐洲EC51995規(guī)范中關(guān)于群