《木材-鋼填板銷連線在斜拉荷載條件下力學性能研究》是依託大連理工大學,由徐博瀚擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：木材-鋼填板銷連線在斜拉荷載條件下力學性能研究
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐博瀚
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
木材-鋼填板銷連線是現代大型木結構中一種常用的連線方式，它的力學性能直接影響木結構的整體力學性能，是木結構設計的一個重要方面。本項目擬採用試驗和數值模擬相結合，開展在斜拉荷載條件下木材-鋼填板銷連線的力學性能研究。通過改變斜拉角度，銷釘尺寸，銷釘數量，銷釘間距和銷釘排列方式等幾何參數，測量鋼木連線的荷載-滑移曲線，研究其對連線力學性能的影響。建立三維非線性有限元模型，考慮材料非線性，幾何非線性以及木材、鋼板和銷釘之間的接觸和摩擦。通過與試驗曲線比較，校驗有限元模型的有效性，利用該有限元模型開展應力分析，確定影響連線破壞的應力參數。結合對應力和幾何參數的分析結果，推導和建立通用的木材-鋼填板銷連線承載力設計公式。本項目對認識連線破壞的內在機理有重要意義，開展的設計理論也將彌補歐美木結構規範在斜拉荷載條件下連線承載力設計上的不足，為國內木結構規範對這種連線模式的設計提供參考。
結題摘要
課題在基金委資助下開展了木材-鋼填板銷連線受拉和受彎試驗，同時也開展了膠合木銷槽承壓強度等材性試驗研究。考慮了如木材密度、銷釘直徑、荷載與木紋角度、銷釘數量等對連線剛度的影響，建議了木材-鋼填板銷連線剛度計算公式。建立了考慮材料非線性、幾何非線性和接觸的三維有限元模型，該模型能準確地預測連線的承載力、剛度和破壞位置。結合試驗結果，比較了各國設計規範中木材-鋼填板銷連線承載力設計公式的優缺點，並推薦了木材-鋼填板銷連線承載力計算方法。藉助數值模型開展了木材-鋼填板銷受彎連線的幾何參數研究，最佳化連線設計，發展了木材-鋼填板銷連線抗彎承載力設計方法。 此外，也開展了膠合木在單軸和多軸受力狀態下的力學性能研究。綜述了木材強度準則的研究進展，進行了膠合木在單軸和雙軸受力狀態下的力學性能試驗，得出了不同受力狀態下木材的應力-應變曲線、破壞形態和破壞強度，討論了現有木材強度準則在膠合木中的適用性。
