重组竹-钢夹板螺栓连接节点承载特性和破坏形态

编号 zgly0001735764

文献类型 期刊论文

文献题名 重组竹-钢夹板螺栓连接节点承载特性和破坏形态

作者 李霞镇  任海青  李贤军  钟永  徐康  郝晓峰 

作者单位 中南林业科技大学材料科学与工程学院  中国林业科学研究院木材工业研究所 

母体文献 林业科学 

年卷期 2021,57(8)

页码 157-166

年份 2021 

分类号 TU366.3 

关键词 重组竹-钢夹板  螺栓连接  承载性能  影响因素  破坏形态 

文摘内容 【目的】研究重组竹-钢夹板单螺栓连接节点承载特性和破坏形态,为竹结构螺栓连接设计与应用提供参考和借鉴。【方法】采用正交设计方案,对重组竹-钢夹板单螺栓连接节点试样进行单轴压缩加载试验,利用方差分析和多重比较法分析螺栓直径、主构件厚度和端距对初始和屈服后刚度(K_(1)、K_(2))、屈服和极限载荷(F_(y)、F_(u))及延性率的影响规律。【结果】螺栓直径对初始和屈服后刚度(K_(1)、K_(2))、屈服和极限载荷(F_(y)、F_(u))及延性率具有显著影响,随螺栓直径增大,螺栓连接节点的初始和屈服后刚度(K_(1)、K_(2))、屈服和极限载荷(F_(y)、F_(u))显著增加,但延性率明显减小;主构件厚度对初始和屈服后刚度(K_(1)、K_(2))、极限载荷(F_(u))及延性率影响显著,但对屈服载荷(F_(y))无显著影响;端距对屈服后刚度(K_(2))、极限载荷(F_(u))及延性率影响显著,但对初始刚度(K_(1))和屈服载荷(F_(y))无显著影响。钢夹板单螺栓连接重组竹的有效破坏主要以Ⅱ型和Ⅲ型2种破坏模式呈现,且当厚径比(L/D)处于3.75~6.00之间时,螺栓呈现“单铰”屈服模式;当厚径比(L/D)处于6.00~13.50之间时,螺栓呈现“双铰”屈服模式。【结论】重组竹-钢夹板螺栓连接节点承载性能和破坏形态受螺栓直径、主构件厚度和端距的共同影响,重组竹-钢夹板单螺栓连接节点的最小主构件厚度和最小端距可分别设置为90 mm和4d(d为螺栓直径),此时节点各承载性能趋于稳定且延性率达到最佳状态。当节点试样满足最小端距和主构件厚度要求时,螺栓屈服模式随厚径比(L/D)增大逐渐由“单铰”屈服转变为“双铰”屈服,节点最终破坏表现为主构件销槽承压和螺栓弯曲同时发生,此时主构件和螺栓均能充分发挥材料的力学性能,是较为合理的破坏模式。