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题名竹集成材-竹胶板钉节点力学性能
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作者
陈国
应飞飞
张鹏
陈烽城
殷铭扬
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机构
南京林业大学土木工程学院
江苏省竹木固碳材料与结构技术工程研究中心
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出处
《中南林业科技大学学报》
北大核心
2025年第7期156-163,共8页
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基金
国家自然科学基金面上项目(52178220)。
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文摘
【目的】针对传统木桁架在承载力方面的不足以及其在破坏时易发生整体垮塌的问题,提出一种新型的竹集成材(Laminated bamboo lumber,LBL)桁架。LBL桁架以LBL为弦杆和腹杆,各杆通过竹胶板(Bamboo plywood,BP)和钢钉相连。节点作为各个杆件相互连接的关键部位,其性能直接关系到桁架的稳定性和承载能力。深入研究单调荷载作用下的LBL-BP钉节点的力学性能对于推广应用LBL桁架具有积极的意义。【方法】以荷载与BP主轴的夹角θ为参数,对6个纯剪、12个剪-拉和12个剪-压试件进行破坏性试验,探讨其破坏机理和受力性能。【结果】试件的破坏模式包括BP板断裂、钉子穿透BP板、钉帽下的BP板局部承压破坏以及钉子“双铰”破坏。纯剪和剪-拉节点的破坏主要表现为BP板断裂和钉子“双铰破坏”,而剪-压试件以钉子“双铰破坏”为主。部分试件的钉帽陷入BP板中或穿透BP板。纯剪试件的极限承载力与角度无关。相同角度下的剪-拉试件的极限荷载均高于剪-压试件的极限荷载。角度θ相差90°时,试件的承载能力基本一致。荷载-位移曲线无明显屈服点,5%钉直径偏移法估算的屈服荷载更符合实际情况,Hassanieh模型能够较好地反映节点在各个受力阶段的荷载-位移本构关系。【结论】揭示了钉节点的破坏机理,探讨了承载能力、延性和刚度,提出了荷载-位移本构模型。研究成果为竹桁架的应用提供了设计依据和参考。
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关键词
竹
竹集成材
桁架
钉节点
承载力
荷载-位移本构模型
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Keywords
bamboo
laminated bamboo lumber
truss
nailed connection
load carrying capacity
load-displacement constitutive model
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分类号
S781.9
[农业科学—木材科学与技术]
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