木结构钢插板螺栓连接节点刚度及力-位移关系数学模型
2021-04-01刘应扬舒佳佳林长胜张继鲁
同济大学学报(自然科学版) 2021年3期
关键词:承载力
刘应扬,舒佳佳,林长胜,于 丹,张继鲁,赵 杨,钱 辉
(1.郑州大学土木工程学院,河南郑州450001;2.中建二局第四建筑工程有限公司,天津300457;3.同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海200092)
木结构是我国的传统建筑结构形式,有着悠久和辉煌的历史。现代木结构中加入了金属连接件,进一步改善了结构的刚度和延性;螺栓连接作为销轴类金属连接件,以其传力明确且易安装的特点,有着广泛的应用[1]。木结构螺栓连接主要包括钢夹板连接和钢插板连接两类形式(图1),其中钢插板连接的钢构件不外露,节点的建筑效果美观,是较为常见的连接形式。
国内外学者针对木结构螺栓连接节点开展了相关的研究工作,多是通过试验或欧洲屈服理论[2]对其承载力进行研究,现阶段的美国规范NDS—2015[3]、加拿大规范CSA O86—2019[4]和欧洲规范Eurocode 5—2004[5]的相关内容也是基于此建立起来的。国内早期学者黄绍胤[6]、樊承谋[7]等通过试验研究,并采用弹塑性分析的方法,得到了螺栓连接节点的承载力计算公式,并基于数理统计的方法,对公式中一些系数的取值进行了相应的简化,便于设计的应用;这些学者的成果,为中国木结构螺栓节点的研究和设计工作奠定了基础。Jorissen[8]、Xu[9]等学者基于断裂力学,对木材的脆性破坏进行考虑,认为连接件在破坏时并未完全达到塑性状态,并以此开展了承载力的研究工作。
然而,上述工作仅涉及到节点的承载能力,并没有针对节点刚度和节点力-位移关系进行研究;……
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