林业科学 ›› 2022, Vol. 58 ›› Issue (6): 122-127.doi: 10.11707/j.1001-7488.20220612
周斌1,王昕萌1,张柳柳1,安昕1,陈志渊1,阙泽利1,王菲彬2,*
Bin Zhou1,Xinmeng Wang1,Liuliu Zhang1,Xin An1,Zhiyuan Chen1,Zeli Que1,Feibin Wang2,*
摘要:
目的: 探究斜螺钉连接钢板-正交胶合木(CLT)节点的抗剪切承载性能以及钢板-CLT节点通过自攻螺钉连接的破坏模式和受力机理, 分析螺钉钉入角度对剪切强度、刚度的影响规律, 为新型连接件的开发和应用提供理论模型和科学依据。方法: 以花旗松为试验材料, 使用国产全螺纹自攻螺钉, 自攻螺钉主轴与钢板所成夹角作为变量, 角度分别为75°、60°、45°, 螺钉钉帽偏向钢板受拉方向为拉-剪受力(T-S), 螺钉钉帽偏向钢板受压方向为压-剪受力(C-S), 参考美国标准(ASTM D1761-12)以1 mm·min-1的速度匀速加载, 观察并记录节点受力情况、破坏过程中所达最大荷载、钉子变形情况以及木材破坏特征。结果: 拉-剪和90°剪切受力模式, 钉子破坏模式皆为一侧自攻螺钉被剪断。压-剪受力模式, 在45°受力模式下钉子出现3种断裂方式; 在60°、75°受力模式下一侧自攻螺钉产生2个明显的塑性铰, 另一侧自攻螺钉在距离钉帽8 mm处被剪断。对于承载力, 拉-剪状态下承载力随角度减小逐渐增大, 压-剪状态下则相反; 拉-剪状态下的刚度随角度减小逐渐增大。结论: 拉-剪状态下45°、60°、75°节点的承载力分别为90°的1.46、1.35、1.22倍且高于压-剪状态, 刚度分别为90°的3.58、2.42、2.08倍且高于压-剪状态, 其中75°的能量耗散最大。
中图分类号: