钢填板胶合竹螺栓节点受力性能试验研究

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1、学校代码：10286分类号：TU366.3密级：公开UDC：624学号：150933钢填板胶合竹螺栓节点受力性能试验研究研究生姓名：王辰熙导师姓名：陈忠范教授申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称土木工程论文答辩日期2018年06月07日二级学科名称防灾减灾工程及防护工程学位授予日期2018年月日答辩委员会主席徐明研究员级高工评阅人S0051119-1S0051119-22018年06月08日硕士学位论文钢填板胶合竹螺栓节点受力性能试验研究专业名称：土木工程研究生姓名：王辰熙导师姓名：陈忠范教授EXPERIMENTA

2、LRESEARCHONTHELOAD-CARRYINGPROPERTIESOFLAMINATEDVENEERBAMBOOJOINTWITHSLOTTED-INSTEELPLATEAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYWANGChenxiSupervisedbyProf.CHENZhongfanSchoolofCivilEngineeringSoutheastUniversityNanjing,P.R.China

3、June2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司、万方数据电子出版社、北京万方数据股份有限公司

4、有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名：日期：摘要钢填板胶合竹螺栓节点受力性能试验研究摘要现代竹木结构作为绿色建筑的重要一环，在中国可持续发展的过程中具有重要意义，而其连接节点又是整个结构的设计关键。钢填板螺栓连接具有安装方便、传力可靠、对

5、材料外观影响小等优点，在竹木结构连接中广泛应用。胶合竹是一种新兴的工程竹材料，以毛竹开条加压胶合而成，密度小而强度大，目前对其承载性能的研究仍较为欠缺。因此本文以胶合竹为材料，重点研究其钢填板螺栓连接的承载性能，分别进行了试验材料的物理、力学性能测定以及横、顺纹承载下的销槽承压性能与单、多螺栓连接承载性能的试验与理论分析，并对顺纹承载螺栓连接节点进行了有限元模拟。最后总结了钢填板胶合竹螺栓节点的设计方法与构造要求。主要研究成果如下：（1）确定了胶合竹材料的基本物理、力学性能，指出其轻质、高强的材料特性。（2）结合欧美规范中的销槽承

6、压强度试验方法，测定了胶合竹的销槽承压强度，分析了仅有的一种顺纹破坏形态与两种横纹破坏形态，并发现试件各向尺寸（承压区高度、宽度、厚度）、螺栓直径、承压方向等因素对结果均有一定影响，提出了建议的试验试件标准。现有的木竹材料销槽承压强度的理论计算公式均不适用于胶合竹材料的计算，因此根据试验结果推导出其理论计算公式。（3）对胶合竹钢填板单螺栓连接的承载性能进行了试验研究，分析了连接屈服的机理与最终破坏形态，讨论了承载方向、螺栓直径、构件厚度、顺纹端距与横纹边距等因素的影响。其中厚径比是决定螺栓屈服模式的重要因素，厚径比较大时，螺栓易出

7、现双铰破坏，并提出了试件厚度不小于8倍螺栓直径，端距不小于6倍螺栓直径，边距不小于3倍螺栓直径的构造要求。采用Foschi模型模拟了荷载-位移曲线，吻合度较好。国内外现行木结构设计规范对该连接承载力的预测效果较差，因此根据试验结果构建其承载力的计算公式。（4）对胶合竹钢填板多螺栓连接节点的承载性能进行了研究，分析了顺纹、横纹承载情况下的连接破坏形态以及螺栓行列数与排列方式对破坏形态与承载性能的影响，提出了多螺栓排布时，顺纹方向的螺栓间距不小于5倍螺栓直径，横纹方向的螺栓间距不小于3倍螺栓直径的构造要求。采用Foschi模型模拟了各

8、组试验的荷载-位移曲线，发现模拟效果存在一定误差并分析了原因。对多螺栓连接的有效螺栓数进行分析，发现顺纹承载时当顺纹螺栓间距达到9倍螺栓直径后，有效螺栓数即为实际螺栓数。对比现行规范的计算公式，给出了其理论计算方法，并总结了多螺栓连接的承载力理论计