木框架-正交胶合木剪力墙多层结构体系关键节点力学性能试验与数值模拟

作     者：李征 王子为 何敏娟 韩倩文 刘青 

作者机构：同济大学土木工程学院 同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司 上海同济绿建土建结构预制装配化工程技术有限公司 

出 版 物：《土木工程学报》 (China Civil Engineering Journal)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(52222802) 上海市科技创新行动计划(23DZ2204200) 

主　　题：正交胶合木 胶合木框架 连接节点 拟静力试验 数值模拟 

摘      要：胶合木（Glulam）框架结构能提供开阔的使用空间，正交胶合木（Cross Laminated Timber,CLT）剪力墙结构能提供较大的抗侧刚度，文章提出了一种二者相结合的结构体系，并针对体系中的2类关键节点开展研究，即CLT剪力墙-CLT楼板节点（简称剪力墙-楼板节点）和CLT剪力墙-胶合木梁节点（简称剪力墙-梁节点）。开展的主要工作如下：(1)自攻螺钉抗剪与抗拔试验；(2)剪力墙-楼板节点的抗剪与抗拔试验；(3)剪力墙-梁节点的弯剪复合试验。试验结果显示：自攻螺钉抗剪荷载-位移曲线有明显的弹性段和塑性段，而抗拔延性稍差。剪力墙-楼板节点抗剪试件的典型破坏模式为钉拔剪与木材劈裂破坏，其承载力达峰后会突降；剪力墙-楼板节点抗拔试件的典型破坏模式为钉拔出与木材承压破坏，其初始刚度较高、延性较好。剪力墙-梁节点抗弯剪试件的典型破坏模式为钉拔出破坏，节点有较好的延性，但滞回曲线捏缩效应明显。根据试验结果，文章对自攻螺钉、剪力墙-楼板节点、剪力墙-梁节点的力学指标进行了计算，其中，剪力墙-楼板节点试件的抗剪、抗拔承载力分别为26.66kN、 21.50kN；剪力墙-梁节点试件的承载力、弹性刚度和延性系数均值分别为10.89kN·m、 459.40kN·m/rad和3.68。最后，文章对这2类关键节点进行了数值模拟，数值模拟结果与试验结果吻合较好。文章针对胶合木框架-正交胶合木剪力墙结构的关键节点开展试验及数值模拟研究，以期为该类结构的工程应用提供理论与技术支撑。