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基于Johansen屈服模式的胶合木节点标准火灾承载力模型
1
作者
罗晶
何敏娟
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2023年第7期892-896,共5页
开发了节点常温力学有限元模型和高温下热传递有限元模型,基于Johansen屈服理论提出了节点常温及火灾下的承载力计算方法。通过随温度变化的销槽承压强度双折线折减关系,得到销槽承压强度随螺栓长度的积分,并基于3种主要破坏模式的力学...
开发了节点常温力学有限元模型和高温下热传递有限元模型,基于Johansen屈服理论提出了节点常温及火灾下的承载力计算方法。通过随温度变化的销槽承压强度双折线折减关系,得到销槽承压强度随螺栓长度的积分,并基于3种主要破坏模式的力学分析,得到不同持荷比下节点的耐火时间,计算结果与试验值较为接近。
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关键词
标准火灾
胶合木节点
Johansen
屈服模式
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职称材料
螺栓连接的H型钢-竹集成材组合结构连接件推出试验
2
作者
陆李铸
陈伯望
+1 位作者
高丹萍
王晓晗
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期27-36,共10页
将H型钢翼缘与侧压竹集成材通过螺栓连接形成一种钢-竹组合结构,完成了5组共15个试件的静态双面剪切推出试验,以研究其屈服模式和破坏特征,探讨螺栓直径和竹集成材厚度对钢-竹组合结构的力学性能影响。试验结果表明:钢-竹组合结构破坏时...
将H型钢翼缘与侧压竹集成材通过螺栓连接形成一种钢-竹组合结构,完成了5组共15个试件的静态双面剪切推出试验,以研究其屈服模式和破坏特征,探讨螺栓直径和竹集成材厚度对钢-竹组合结构的力学性能影响。试验结果表明:钢-竹组合结构破坏时,若竹集成材较厚,试件会发生双铰屈服,螺栓在竹集成材孔内以及H型钢翼缘孔内形成2个塑性铰,且螺栓直径较小时,会发生螺栓端头断裂;若竹集成材较薄,试件会发生单铰屈服,螺栓在H型钢翼缘孔内形成一个塑性铰,在竹集成材内保持刚直,且竹集成材会先于螺栓产生劈裂破坏。随着螺栓直径的增加,推出试件的屈服荷载、极限荷载和剪切滑移刚度均呈线性比例增加,延性无显著变化;试件的屈服荷载、极限荷载和延性随着竹集成材厚度的增加而增大,竹集成材厚度对剪切滑移刚度无显著影响。依据Johansen屈服模式Ⅲs和欧洲规范Eurocode 5考虑绳索效应,提出了适用于型钢-竹集成材螺栓连接的抗剪承载力公式,其计算值与试验值误差为12.92%,抗剪承载力计算值与试验值较吻合。
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关键词
钢-竹组合结构
螺栓连接
推出试验
屈服模式
抗剪承载力
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职称材料
日本柳杉木构件内嵌钢填板销连接横纹承载性能
被引量:
2
3
作者
王朝晖
吕洋波
+3 位作者
葛蓓清
张忠利
苏冠男
田昭鹏
《林业科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期123-134,共12页
【目的】研究日本柳杉木构件内嵌钢填板销连接在横纹荷载作用下的破坏机制和承载性能,为木结构梁、柱构件金属件连接时梁端销连接设计提供依据。【方法】在梁端部开槽钻孔后将单个钢销连接到内嵌钢填板,分别对日本柳杉锯材梁和胶合木梁...
【目的】研究日本柳杉木构件内嵌钢填板销连接在横纹荷载作用下的破坏机制和承载性能,为木结构梁、柱构件金属件连接时梁端销连接设计提供依据。【方法】在梁端部开槽钻孔后将单个钢销连接到内嵌钢填板,分别对日本柳杉锯材梁和胶合木梁进行横纹荷载作用下的弯曲剪切加载试验,按照日本通行数据分析方法确定销连接短期承载力标准值,并与5个不同国家标准规定的屈服荷载计算值进行比较。【结果】加载初期,荷载-位移曲线呈线性关系,构件处于线弹性阶段,随着位移增加曲线呈非线性,构件进入弹塑性阶段,当位移增加到一定数值,梁端出现初始脆性开裂,荷载瞬间急速减小,随后荷载又随位移增加再次上升,加载至极限状态时,梁构件产生劈裂破坏丧失承载力;最终的破坏形态为梁构件沿销孔水平剪切面开裂、销连接屈服模式Ⅲ型;通过足尺试验得到断面尺寸120 mm×240 mm锯材梁和胶合木梁的钢填板单个销连接短期承载力标准值取决于屈服荷载,分别为8.6和13.7 kN,初始开裂对应的荷载平均值分别为15.0和21.1 kN,屈服荷载平均值分别为14.50和15.00 kN,最大荷载平均值分别为27.0和30.8 kN。【结论】胶合木梁钢填板销连接的最大荷载和屈服荷载平均值均大于锯材梁,且变异系数明显小于锯材梁,含水率低而变异小,从而导致试验获得胶合木梁销连接的短期承载力标准值明显高于锯材梁,当销连接作为中小断面梁柱构件的主要连接方式时,宜选用强度等级确定、质量合格的胶合木作为木构件,比锯材具有更高的连接承载力。梁端销连接节点承载力与单个销连接承载力和销数量具有良好的相关性,可作为梁柱节点梁端销连接设计依据。销连接部位发生销屈服后木材开裂,初始开裂取决于木材抗剪强度、横纹抗拉强度和销所在的梁高部位以及销孔到梁端的距离,发生初始开裂后钢销仍能起到支撑作用,连接节点延性较好;锯材梁和胶合木梁短期承载力标准值与标准中规定的屈服荷载公式计算值吻合度较好。各国标准中关于脆性破坏计算公式均能较好预测销连接木材的脆性破坏,与试验值比较,日本标准对于劈裂破坏的计算值最为接近,欧洲和加拿大标准的计算结果更趋于保守,我国现行标准在销连接设计中尚未考虑木材的脆性破坏,今后应进一步研究完善销连接计算公式和参数,更好地保证木构件连接安全可靠度。
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关键词
日本柳杉
木构件
内嵌钢填板销连接
横纹承载性能
屈服模式
脆性破坏
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职称材料
题名
基于Johansen屈服模式的胶合木节点标准火灾承载力模型
1
作者
罗晶
何敏娟
机构
上海师范大学建筑工程学院
同济大学土木工程学院
出处
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2023年第7期892-896,共5页
基金
上海市青年科技英才扬帆计划(23YF1430900)。
文摘
开发了节点常温力学有限元模型和高温下热传递有限元模型,基于Johansen屈服理论提出了节点常温及火灾下的承载力计算方法。通过随温度变化的销槽承压强度双折线折减关系,得到销槽承压强度随螺栓长度的积分,并基于3种主要破坏模式的力学分析,得到不同持荷比下节点的耐火时间,计算结果与试验值较为接近。
关键词
标准火灾
胶合木节点
Johansen
屈服模式
Keywords
standard fire
glulam connections
Johansen's model
分类号
X913.4 [环境科学与工程—安全科学]
TU541 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
螺栓连接的H型钢-竹集成材组合结构连接件推出试验
2
作者
陆李铸
陈伯望
高丹萍
王晓晗
机构
中南林业科技大学土木工程学院
湖南高速铁路职业技术学院铁道建筑学院
出处
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期27-36,共10页
基金
湖南省高新技术产业科技创新引领计划(2022GK4052)。
文摘
将H型钢翼缘与侧压竹集成材通过螺栓连接形成一种钢-竹组合结构,完成了5组共15个试件的静态双面剪切推出试验,以研究其屈服模式和破坏特征,探讨螺栓直径和竹集成材厚度对钢-竹组合结构的力学性能影响。试验结果表明:钢-竹组合结构破坏时,若竹集成材较厚,试件会发生双铰屈服,螺栓在竹集成材孔内以及H型钢翼缘孔内形成2个塑性铰,且螺栓直径较小时,会发生螺栓端头断裂;若竹集成材较薄,试件会发生单铰屈服,螺栓在H型钢翼缘孔内形成一个塑性铰,在竹集成材内保持刚直,且竹集成材会先于螺栓产生劈裂破坏。随着螺栓直径的增加,推出试件的屈服荷载、极限荷载和剪切滑移刚度均呈线性比例增加,延性无显著变化;试件的屈服荷载、极限荷载和延性随着竹集成材厚度的增加而增大,竹集成材厚度对剪切滑移刚度无显著影响。依据Johansen屈服模式Ⅲs和欧洲规范Eurocode 5考虑绳索效应,提出了适用于型钢-竹集成材螺栓连接的抗剪承载力公式,其计算值与试验值误差为12.92%,抗剪承载力计算值与试验值较吻合。
关键词
钢-竹组合结构
螺栓连接
推出试验
屈服模式
抗剪承载力
Keywords
steel-bamboo composite structure
bolt connector
push-out test
failure mode
shear bearing capacity
分类号
TU398.4 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
日本柳杉木构件内嵌钢填板销连接横纹承载性能
被引量:
2
3
作者
王朝晖
吕洋波
葛蓓清
张忠利
苏冠男
田昭鹏
机构
中国林业科学研究院木材工业研究所
出处
《林业科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期123-134,共12页
基金
引进国际先进林业科学技术项目“现代木结构高强金属件-榫卯连接技术引进”(2014-4-43)
国家重点研发计划课题(2018YFD1101002)
日本木材出口振兴协会项目“日本产木材的连接性能研究”(2014-5-30)。
文摘
【目的】研究日本柳杉木构件内嵌钢填板销连接在横纹荷载作用下的破坏机制和承载性能,为木结构梁、柱构件金属件连接时梁端销连接设计提供依据。【方法】在梁端部开槽钻孔后将单个钢销连接到内嵌钢填板,分别对日本柳杉锯材梁和胶合木梁进行横纹荷载作用下的弯曲剪切加载试验,按照日本通行数据分析方法确定销连接短期承载力标准值,并与5个不同国家标准规定的屈服荷载计算值进行比较。【结果】加载初期,荷载-位移曲线呈线性关系,构件处于线弹性阶段,随着位移增加曲线呈非线性,构件进入弹塑性阶段,当位移增加到一定数值,梁端出现初始脆性开裂,荷载瞬间急速减小,随后荷载又随位移增加再次上升,加载至极限状态时,梁构件产生劈裂破坏丧失承载力;最终的破坏形态为梁构件沿销孔水平剪切面开裂、销连接屈服模式Ⅲ型;通过足尺试验得到断面尺寸120 mm×240 mm锯材梁和胶合木梁的钢填板单个销连接短期承载力标准值取决于屈服荷载,分别为8.6和13.7 kN,初始开裂对应的荷载平均值分别为15.0和21.1 kN,屈服荷载平均值分别为14.50和15.00 kN,最大荷载平均值分别为27.0和30.8 kN。【结论】胶合木梁钢填板销连接的最大荷载和屈服荷载平均值均大于锯材梁,且变异系数明显小于锯材梁,含水率低而变异小,从而导致试验获得胶合木梁销连接的短期承载力标准值明显高于锯材梁,当销连接作为中小断面梁柱构件的主要连接方式时,宜选用强度等级确定、质量合格的胶合木作为木构件,比锯材具有更高的连接承载力。梁端销连接节点承载力与单个销连接承载力和销数量具有良好的相关性,可作为梁柱节点梁端销连接设计依据。销连接部位发生销屈服后木材开裂,初始开裂取决于木材抗剪强度、横纹抗拉强度和销所在的梁高部位以及销孔到梁端的距离,发生初始开裂后钢销仍能起到支撑作用,连接节点延性较好;锯材梁和胶合木梁短期承载力标准值与标准中规定的屈服荷载公式计算值吻合度较好。各国标准中关于脆性破坏计算公式均能较好预测销连接木材的脆性破坏,与试验值比较,日本标准对于劈裂破坏的计算值最为接近,欧洲和加拿大标准的计算结果更趋于保守,我国现行标准在销连接设计中尚未考虑木材的脆性破坏,今后应进一步研究完善销连接计算公式和参数,更好地保证木构件连接安全可靠度。
关键词
日本柳杉
木构件
内嵌钢填板销连接
横纹承载性能
屈服模式
脆性破坏
Keywords
Japanese cedar
wood structural component
dowel(drift pin)connection with slotted-in steel plates
bearing performance under load perpendicular to grain
yield modes
brittle failure
分类号
S781 [农业科学—木材科学与技术]
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作者
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被引量
操作
1
基于Johansen屈服模式的胶合木节点标准火灾承载力模型
罗晶
何敏娟
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2023
0
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下载PDF
职称材料
2
螺栓连接的H型钢-竹集成材组合结构连接件推出试验
陆李铸
陈伯望
高丹萍
王晓晗
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
日本柳杉木构件内嵌钢填板销连接横纹承载性能
王朝晖
吕洋波
葛蓓清
张忠利
苏冠男
田昭鹏
《林业科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
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