周建华

（中南林业科技大学土木工程与力学学院，湖南 长沙 410004）

钢夹板-螺栓连接胶合木具有施工方便、外型美观以及防火等优点，逐步成为现代木结构中使用较为广泛的一种连接形式，已有学者研究了其抗弯抗剪等力学性能[1-4]。但在实际工程中，钢板螺栓连接胶合木梁结构除承受静力作用外，还会因动荷载作用发生疲劳破坏，因此疲劳性能的研究也是必不可少的。

1 疲劳有限元分析

1.1 模型建立

胶合木梁尺寸[2]为2 500 mm×60 mm×127 mm，而钢夹板-螺栓连接胶合木梁，是将两段尺寸为胶合木梁从中间截断，然后用钢夹板和螺栓将其连接在一起。螺栓的顺纹端距取50 mm、横纹端距取20 mm。钢板长600 mm、宽127 mm、厚6 mm，螺栓顺纹间距100 mm，其中螺栓直径6 mm。运用SolidWorks进行建模。

1.2 材性参数

在本文的试验模型中，忽略木材复杂的各向异性，认为它是均匀理想线弹性材料。材性参数参考试验数据[5]。

1.3 边界参数

在分析胶合木与胶合木、胶合木与螺栓、胶合木与钢板、螺栓与钢板之间的接触问题时，将螺栓作为目标面，而胶合木和钢板作为接触面，认为它们之间是摩擦接触[6]。纯胶合木梁和钢夹板-螺栓连接的胶合木梁都设置为简支约束，跨高比为18，并在计算跨径的三分点上施加荷载。有限元模型如图1所示。

2 静力分析

通过控制竖向位移，得出其荷载变化。将计算结果绘制成曲线，且得到的荷载位移曲线与抗弯性能试验[2]中基本一致，可以得出胶合木梁的极限荷载约为23.5 kN，同理可得到钢夹板-螺栓连接胶合木梁的极限荷载约为25 kN。……