自攻螺钉与榫卯连接CLT墙体节点力学性能研究

目的正交胶合木（CLT）的出现使木结构建筑突破了以往的层高限制,但现在采用的金属连接件连接方式降低了CLT材料的使用效率,浪费了CLT材料的力学性能优势。因此,连接节点成为CLT研究的关键性问题。对榫卯连接在CLT墙体?墙体处的节点应用进行抗剪性能研究,并与自攻螺钉的连接性能相比较,以探究榫卯连接节点在CLT建筑中的应用提供科学依据。方法分别对自攻螺钉与燕尾榫连接的两类CLT墙体节点H型试件进行单调与低周反复加载试验,得到试件在纯剪作用下的荷载?位移曲线、滞回曲线、骨架曲线等参数,并结合破坏现象比较分析了两类试件的初始刚度、最大承载力、耗能、刚度退化、强度退化等力学特性。结果钉节点一般先于CLT材料破坏,并损坏连接处木材,而燕尾榫节点后于CLT材料发生破坏;在单调加载试验中,燕尾榫节点的延性略低于钉节点,但最大承载力、极限位移、屈服荷载、屈服位移与耗能分别高出钉节点313.50%、35.38%、370.80%、92.76%、459.64%;在低周反复加载试验中,钉节点延性较差,燕尾榫节点延性相对较好,燕尾榫正向加载的最大承载力高出钉节点455.54%,负向加载的最大承载力高出钉节点234.74%,且燕尾榫节点维持刚度和强度的能力,以及耗能能力均优于钉节点。结论与钉节点相比,燕尾榫节点可以更大地发挥CLT材料的优点,以推动CLT建筑的工程应用。      

CLT墙体-楼板T型连接件节点力学性能研究

目的正交胶合木(CLT)较之传统的结构用工程木质材料,因其优异的材料性能使得现代木结构建筑能够向高层建筑发展。然而,现有的结构连接节点并不能完全体现CLT板材本身所具有的优异性能。对T型连接件在CLT墙体-楼板处的节点应用进行抗剪性能研究,并与角钢的连接性能进行比较,以探究T型连接件节点的可行性,为T型连接件在CLT建筑中的应用提供科学依据。方法分别对角钢连接节点试件、不同螺栓直径的T型连接件节点试件进行了单调加载试验。通过特征值分析法,对试验所得的荷载-位移曲线进行分析,对比不同连接节点形式下的峰值荷载、初始刚度、延性系数和耗能情况。结果相比传统的角钢连接节点,T型连接件节点的金属件破坏程度低,木材破坏程度高,且其峰值荷载提高了142.5%,初始刚度提高了125.0%,延性系数下降了33.2%,耗能提高了132.6%。当T型连接件节点的螺栓直径从10 mm增大到12 mm时,其峰值荷载提高了13.2%,初始刚度提高了13.7%,延性系数提高了16.2%,耗能提高了14.8%。结论T型连接件能更好地抵抗墙体-楼板节点的剪切力,并能更好地体现CLT自身的刚度,且T型连接件用于CLT建筑中墙板-楼板节点的力学性能总体好于角钢。对于T型连接件节点,适当增大螺栓的直径可提高其连接强度,但提高程度有限。      

我国正交胶合木及竹木复合正交胶合木发展现状

正交胶合木(CLT)作为一种新型绿色工程木产品,在欧美多层木结构建筑的应用日趋广泛,高层木结合建筑数量也日益增多。本研究在综述正交胶合木国内外发展情况的基础上,对竹木复合正交胶合木进行介绍,并对竹层积材-铁杉复合CLT短梁剪切试验破坏机理进行分析。     

3层铁杉正交胶合木板结构的力学性能计算与分析

根据实际工程需要,对足尺铁杉3层CLT板的单元结构进行了力学性能计算与分析。一方面,通过运用机械组合梁理论,对铁杉3层CLT板的有效弯曲刚度和弯曲强度等力学性能进行预测计算;另一方面,依据其计算结果对铁杉3层CLT板在实际工程应用中的挠度、所承受的弯矩和振动固有频率等结构性能进行了预测研究。结果表明,2个等级的CLT有效弯曲刚度、抗弯强度和振动性能等结构力学性能均能满足实际工程应用需要。上述以期通过对足尺3层CLT板的单元结构的力学性能设计计算与分析,有助于为我国大幅面装配式重型木结构建筑提供合适和可靠的配套墙板和楼板。     

交叉层积材在高层木结构建筑中的应用探析

通过分析交叉层积材(CLT)的抗震、耐火和隔声性能,从使用寿命、安装效能、节能环保等方面探讨了CLT在高层木结构建筑中的应用,重点介绍了CLT建筑构件的连接方式,指出了CLT目前应用中存在的问题和今后研究的重点。     

CLT墙体?楼板T型连接抗剪性能特征值分析方法对比研究

目的力学特征值分析法是评价结构力学性能的有效方法。在木结构领域,以北美ASTM E2126标准,欧洲EN 12512标准和日本Y&K法的3种评估方法接受度较高。正交胶合木（CLT）被认为是一种可建造多高层木结构建筑的重要木质复合材料,目前针对其材料本身特性的研究较为广泛,但是针对其连接系统的开发和研究尚处于初期阶段。方法本研究设计了一种用于CLT墙体和楼板连接的T型金属连接件,结合对该连接件构造的抗剪试件试验结果,分别采用上述3种分析方法对节点刚度、屈服点特性和延性系数等力学性能参数进行了对比分析。结果Y&K法所得屈服点性质与另两种方法所得点相差较大,EN法计算所得刚度值和延性值略大于另两种方法,ASTM法和EN法在屈服荷载数值的差异性受试验曲线特征影响较大。结论综合比较以上对比结果,对于本文设计的CLT墙体?楼板节点,以及其他力?变形曲线发展较为平缓、破坏模式为延性破坏的木结构节点,Y&K法分析结果更具有实际工程应用意义。      

正交胶合木滚动剪切性能测试方法及影响因子研究进展

介绍正交胶合木滚动剪切性能测试方法,分析和比较不同标准中测试方法的优缺点,并总结CLT滚动剪切性能影响因素及其研究进展,以期能为国内CLT材料研究提供参考。结果表明,测试方法尚未统一,不同测试方法、材料种类、锯材宏观构造特征、CLT加工工艺和产品几何构造对滚动剪切性能影响较大。建议针对目前概括的主要因素进行深入研究,建立统一的测试标准,同时应基于国产木材、结构复合板材和国内木结构行业实际情况展开CLT研究和应用。     

部分填充式钢混组合结构研究进展

部分填充式钢混组合结构具有良好的受力性能及抗震性能,在建筑工业化、装配化的发展趋势下,必将会得到广泛应用。本文基于国内外已有相关文献,从试验研究和理论研究的角度,对组成部分填充式钢混组合结构体系的构件、节点及框架结构受力性能的研究成果和相关设计规范条文进行了全面的梳理、归纳和总结,发现在部分填充式钢混组合结构中,关于部分填充式钢混组合构件的研究相对成熟,而对于部分填充式钢混组合节点及其框架结构在连接构造设计、抗震性能试验及理论研究等方面存在不足。基于此,结合时代背景及我国建筑工业化的发展趋势,提出一种适合装配的部分填充式钢混组合节点,这对提高我国装配式组合结构设计水平和推广装配式组合结构的工程应用,具有重要的参考价值。     

重组竹的耐冲击性能

探索竹/木复合材料在极端环境中(飓风、雹暴等)对冲击载荷的适应性,并在此基础上进行合理的结构设计。利用Instron 9250HV落锤冲击试验机对毛竹重组竹和竹木复合重组材进行了低速冲击试验,研究了密度和组坯形式对冲击性能和损伤模式的影响,并分析了组坯结构与吸能机制的关系。结果表明:高密度重组竹的耐冲击性能较好,纵横组坯的竹木复合重组材冲击性能优于同密度的重组竹。冲击损伤使重组竹沿纤维方向纵向开裂,导致材料整体失效;而竹木复合重组材的横纵结构抑制了裂纹的扩展,使缺陷仅发生在冲击点附近;落锤出射面表现为层状开裂,具有分层吸能的能量吸收机制。相同密度的竹木复合重组材可以更好地抵抗冲击破坏。     

国产日本落叶松正交胶合木的销槽承压强度

  目的  正交胶合木是一种新型现代木结构材料。销类连接是现代木结构中应用最广泛的连接形式,销槽承压强度是销连接设计的重要参数。研究国产日本落叶松正交胶合木（CLT）的销槽承压性能,旨在为CLT结构销类连接的本土化设计提供参考。  方法  对36组432个国产日本落叶松3层CLT试件进行半孔静力加载试验,分析CLT密度、销径、螺纹、胶缝和加载角度对CLT销槽承压强度的影响,并基于试验结果评价美国NDS、加拿大CSA、Kennedy、Uibel和Blaβ（U&B）提出的4种计算方法对国产日本落叶松CLT宽面和窄面销槽承压强度预测的适用性。  结果  CLT的销槽承压强度与CLT密度呈正相关,与销径呈负相关,与螺纹没有明显关系。销垂直于CLT窄面时,加载角度0°的销槽承压强度是90°的3.06倍,胶缝处的销槽承压强度为两者的平均值。销垂直于CLT宽面时,加载角度0°的销槽承压强度明显大于加载角度90°的销槽承压强度。计算值与试验值相比:销垂直于CLT窄面,加载角度为0°（位置A）时,加拿大CSA模型的相对误差小于8.37%,加载角度为90°（位置D）时,U&B模型的相对误差小于8.56%（个别除外）,两者均小于10%,吻合良好;销垂直于CLT宽面,4个模型在加载角度为0°（位置C）和90°（位置B）时的相对误差均大于10%,本研究建立的CLT宽面销槽承压预测模型相对误差分别小于5.31%和6.04%,两者均小于10%,吻合良好。  结论  密度、销径和加载角度等是影响CLT销槽承压强度的重要因素。对于国产日本落叶松CLT销槽承压强度的计算方法可参照以下建议:销垂直于CLT窄面,加载角度为0°时,可选用CSA模型,加载角度为90°时可选用U&B模型;销垂直于CLT宽面,加载角度为0°或90°时,均可选用本研究建立的预测模型。      

基于SNA的装配式建筑项目关键风险识别与对策

在文献研究的基础上梳理装配式建筑风险清单,基于专家对风险关联关系的判断结果构建风险网络模型;运用社会网络分析方法(SNA)从整体网络和个体网络两方面对网络中的风险进行量化研究。结果表明:设计方案集成性差、施工过程中的目标变更、预制构件连接工艺复杂和施工成本超支是导致装配式建筑项目失败的关键风险,并在此基础上提出针对性的风险应对策略。研究成果可为装配式建筑项目风险管理提供新的思路与借鉴。     

应用模糊层次分析法对复合木结构建筑的经济性评价

在结合复合木结构建筑的节能环保、保温隔热、可靠性的基础上,应用层次分析法构建了经济评价模型,包括经济效益、社会效益、环境效益、建筑性能四大因素集;采用专家打分法进行评价指标体系权重确定,结合项目实例对复合木结构建筑、钢结构建筑、钢筋混凝土结构建筑进行经济性分析.结果表明:复合木结构建筑整体经济性的隶属度最高,评价等级为"良好",优于钢结构建筑、钢筋混凝土结构建筑,证明复合木结构建筑可以普遍推广.设计、施工成本,是制约复合木结构建筑经济性的主要因素.     

BIM技术在装配式建筑中的应用价值分析

对BIM技术在装配式建筑设计、预定制构件生产、施工过程和后期运行保护等不同的层面进行深入研究,发现BIM技术可以有效的强化装配式建筑行业的设计质量,减少控制设计中失误的情况,保证预制构件生产过程的最优化,保证预制构件中库存管理和施工过程的顺利发现,对装配式建筑操作和能源的消耗进行科学化的管理。     

日本落叶松正交胶合木抗弯性能研究

【目的】探究日本落叶松正交胶合木(cross-laminated timber,CLT)抗弯性能的影响因素,为CLT在木结构建筑中的应用提供基础数据。【方法】以产自辽宁清原的日本落叶松锯材为供试材料,依据层板弹性模量(8～12GPa(低)、≥12～≤16GPa(中)、16GPa(高))、层数(3层和5层)、层板厚度(15和25mm)、组坯方向(正交和斜45°)的不同共设置6种组坯方式,基于美国标准ANSI/APA PRG320-2012测试6组CLT的抗弯弹性模量和抗弯强度,以考察CLT抗弯性能的影响因素;根据机械连接理论、复合层板理论、剪力类比理论和简单设计法推算CLT的等效抗弯刚度和抗弯弯矩,通过实测值验证理论预测值的精确性,筛选适宜的预测方法。【结果】层板模量和层数对日本落叶松CLT的抗弯弹性模量、抗弯强度影响显著,但锯材厚度和组坯方向对CLT的抗弯弹性模量、抗弯强度影响不显著;采用剪力类比理论、简单设计法分别计算的等效抗弯刚度值和抗弯弯矩值更加接近实测值,相对误差分别在5.0%和6.5%内。【结论】采用日本落叶松锯材制备的CLT具有较好的抗弯性能,利用理论模型能够很好地预测CLT的等效抗弯刚度和抗弯弯矩。     

日本落叶松正交胶合木抗弯性能的研究

【目的】探究日本落叶松正交胶合木（cross-laminated timber,CLT）抗弯性能的影响因素,为CLT在木结构建筑中的应用提供基础数据。【方法】以产自辽宁清原的日本落叶松锯材为供试材料,依据层板弹性模量（＞8~＜12 GPa（低）、≥12~≤16 GPa（中）、＞16 GPa（高））、层数（3层和5层）、层板厚度（15和25 mm）、组坯方向（正交和斜45°）的不同共设置6种组坯方式,基于美国标准ANSI/APA PRG320-2012测试6组CLT的抗弯弹性模量和抗弯强度,以考察CLT抗弯性能的影响因素;根据机械连接理论、复合层板理论、剪力类比理论和简单设计法推算CLT的等效抗弯刚度和抗弯弯矩,通过实测值验证理论预测值的精确性,筛选适宜的预测方法。【结果】层板模量和层数对日本落叶松CLT的抗弯弹性模量、抗弯强度影响显著,但锯材厚度和组坯方向对CLT的抗弯弹性模量、抗弯强度影响不显著;采用剪力类比理论、简单设计法分别计算的等效抗弯刚度值和抗弯弯矩值更加接近实测值,相对误差分别在5.0%和6.5%内。【结论】采用日本落叶松锯材制备的CLT具有较好的抗弯性能,利用理论模型能够很好地预测CLT的等效抗弯刚度和抗弯弯矩。     

新型装配式渠槽在农田水利工程中的应用

为响应和贯彻国家大力发展装配式建筑的精神,引领装配式结构更快更广的服务农田水利建设.从材料选用及性能、结构设计、模具制作与生产、施工工艺和质量管理等方面系统阐述了新型装配式渠槽在农田水利工程中应用技术,以期为新型渠系装配式建筑物应用技术革新与发展提供有益参考.     

装配式混凝土结构的节点设计要求分析

节点设计作为装配式混凝土结构设计方案的重点,只有明确各项设计要求,才能保证装配式混凝土结构节点设计效果,满足相关质量指标,以此保证装配式混凝土结构建设质量,实现良好的效益。本文从渠道工程的角度对装配式混凝土结构节点设计要求的相关内容展开分析和论述。     

木结构建筑外墙保温特性及热湿耦合传递技术的研究进展

为了强化木结构建筑外围护墙体的节能设计工作,通过对国内外木结构建筑外墙保温及热湿性能的研究现状总结,介绍木结构建筑外墙保温最新成果,以及木结构建筑热湿耦合传递技术理论和数值模拟研究进展。通过总结前人研究经验,提出通过理论计算墙体传热系数、热惰性、蓄热系数、衰减倍数、延迟时间,建筑窗墙比,有效传热系数等参数,测试建筑外墙构件材料的基本参数、热物性参数和湿物性参数,为模拟分析提供有效的材性数据支撑;通过开展现场测量木结构建筑墙体在不同时期的传热系数,探索其不同时间段传热系数测定值与理论值的差异,实时监测木结构建筑外墙温度、湿度及含水率的变化,分析其随时间变化的趋势;利用WUFI 6.0软件模拟不同时期木结构建筑墙体的热湿耦合情况,实现准确、可靠地预测轻型木结构建筑墙体传热系数、温度、湿度和含水率等参数。     

预制装配式建筑行业发展的现状和问题

<正>装配式结构相比于现浇混凝土结构其整体性和刚度较小,抗震性能较弱,所以在建筑行业中应用不多。由于我国劳动力价格与国家对节能环保等要求的不断提高,以及现代建筑工业化的发展,使我国装配式结构体系开始逐步发展。装配式混凝土结构具有质量高、工期短、能耗小、节约资源、污染小等特点,成为我国建筑行业发展的方向。开始广泛地应用在建筑结构中。1装配式结构建筑的优势     

木结构建筑可以盖得更高

更强韧的木制品冲击着建筑材料市场,木结构建筑可以盖得更高。在以＂木建筑中的革新＂为主题的研讨会上,工程师和建筑师们介绍了木建筑的优点并指出新的木质建筑材料的出现可以打破木建筑不能超过6层的限制规定。工程师Karsh认为,交叉层积材（crosslaminatedtimber,CLT）这种材料应当列入加拿大的建筑法典。建筑法典需要承认材料之间的差异,并且应当将其纳入标准中。