覆面板钉连接的承载性能试验研究-祝恩淳

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1、第３９卷第９期同济大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．９２０１１年９月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＯＮＧＪＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＡＴＵＲＡＬＳＣＩＥＮＣＥ）Ｓｅｐ．２０１１文章编号：０２５３－３７４Ｘ（２０１１）０９－１２８０－０６ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－３７４ｘ．２０１１．０９．００５覆面板钉连接的承载性能试验研究祝恩淳，陈志勇，潘景龙（哈尔滨工业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨１５００９０）摘要：通过对６０个采用国产圆钉制作的轻型木结构覆面板ｄｅｃｒｅａｓｅｓ，ａｎｄｂｏｔｈｏｆｔｈｅｍｔｅｎｄｔｏｂｅｓｔａｂｌｅａｆｔｅｒａｎｕｍｂｅｒｏｆ钉连接试件进行单调加载

2、和单向反复加载试验，研究了钉连ｃｙｃｌｅｓｏｆｌｏａｄｉｎｇ．Ａｆｏｒｍｕｌａｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｔｈｅｎａｉｌ接的刚度退化和承载力变化规律．试验结果表明，除个别试ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｄｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ件的覆面板断裂破坏外，绝大部分钉连接试件皆以Ｍ－ｃ１屈ｆｒｏｍｓｔａｔｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ．服模式破坏，符合欧洲木结构设计规范钉连接计算对应的屈Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎａｉｌｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ｌｉｇｈｔｗｏｏｄｆｒａｍｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；服模式

3、；覆面板主方向与规格材木纹夹角对钉连接的承载性ｃｙｃｌｉｃｌｏａｄｉｎｇ；ｓｔｉｆｆｎｅｓｓｄｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ能有一定影响，但这种影响随试件放置时间的增长而减小；试件放置时间增长导致钉连接承载力和刚度下降；单向反复加载使钉连接刚度退化，而承载力略有提高，但随着反复加木材是天然绿色的建筑材料，由其建造的房屋载次数的增加，两者都趋于稳定．通过对试验数据统计分析，建筑具有施工快捷、构造简单、节能、美观及抗震性得到了考虑退化的钉连接刚度计算公式．能好等优点，因此，木结构住宅在欧洲、美洲和亚洲关键词：钉连接；轻型木结构；反复荷载；刚度退化的多个国家和地区得到广泛应用．我国的木结构经中图分类号：

4、ＴＵ３６０．２文献标识码：Ａ上世纪８０～９０年代停滞期后，在世纪之交再度复兴，尤以北京、上海、苏州及成都等地区建造的轻型ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｆＢｅｈａｖｉｏｕｒｏｆＰａｎｅｌ－ｔｏ－木结构住宅为热点．ＬｕｍｂｅｒＮａｉｌＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｉｎＬｉｇｈｔＷｏｏｄ轻型木结构（ｌｉｇｈｔｗｏｏｄｆｒａｍｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）是ＦｒａｍｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ由规格材和木基结构板材钉合的剪力墙和横隔（楼［１］盖和屋盖）组合而成的，故钉连接的侧向抗剪承载ＺＨＵＥｎｃｈｕｎ，ＣＨＥＮＺｈｉｙｏｎｇ，ＰＡＮＪｉｎｇｌｏｎｇ性能是研究轻型木结构的关键．经过大量传统构造（Ｓｃｈｏ

5、ｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ［２］１５００９０，Ｃｈｉｎａ）钉连接试验对其承载力计算方法（屈服理论）的验证后，国内外学者分别从连接形式、承载性能退化效Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｔａｌｌｙ６０ｓｐｅｃｉｍｅｎｓｏｆｐａｎｅｌ－ｔｏ－ｓｔｕｄｎａｉｌ应、抗侧力与抗拔力共同作用，以及其他连接形式性ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ．Ｔｅｓｔｓｏｆｔｈｅ［３］能比较等四大方面对钉连接进行了研究．其中，ｓｐｅｃｉｍｅｎｓｂｏｔｈｕｎｄｅｒｍｏｎｏｔｏｎｉｃｌｏａｄｉｎｇａｎｄｃｙｃ

6、ｌｉｃｌｏａｄｉｎｇＤｏｌａｎ等通过一系列钉连接试验，得到了反复荷载作ｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄ．Ｅｘｃｅｐｔｆｏｒａｆｅｗｓｐｅｃｉｍｅｎｓｔｈａｔｆａｉｌｅｄｄｕｅｔｏ［４］ｒｕｐｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐａｎｅｌ，ｍｏｓｔｎａｉｌｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｆａｉｌｅｄ用下钉连接承载力计算模型．Ｄｕｊｉｃ等对使用南斯ｆｏｌｌｏｗｉｎｇｙｉｅｌｄｍｏｄｅＭ－ｃ１，ｗｈｉｃｈｗａｓｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈ拉夫钉子制作的钉连接进行低周反复加载试验，得［５］Ｅｕｒｏｃｏｄｅ５－Ｄｅｓｉｇｎｏｆｔｉｍｂｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｔｈｅａｎｇｌｅｂｅｔｗｅｅｎ到了钉连接的刚度退化公式

7、．ｔｈｅｐａｎｅｌｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｇｒａｉｎｏｆｄｉｍｅｎｓｉｏｎｌｕｍｂｅｒａｆｆｅｃｔｓ既有钉连接的试验和理论研究，大都基于具有ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｎａｉｌｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｔｏｓｏｍｅｅｘｔｅｎｔ，ｗｈｉｌｅｗｉｔｈ足够边距和端距的直钉钉连接试件的侧向抗剪试ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｔｉｍｅ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｄｅｃｒｅａｓｅｓ验，但轻型木结构的覆