層積材竹板與鋼板螺栓連接受力機理分析及試驗研究.pdf

1、現(xiàn)代竹材作為工程材料的應用越來越廣泛，課題組將現(xiàn)代竹材引入筒倉作為倉壁板，提出了超大型鋼-索-竹組合式筒倉。節(jié)點連接是竹材應用于筒倉的關鍵，螺栓連接具有簡潔、安全可靠、使用方便等優(yōu)點，因此竹材倉壁板與鋼骨架連接采用螺栓節(jié)點。目前對層積材竹板螺栓連接的研究報道甚少，故對層積材竹板螺栓連接的承載性能進行研究具有重要意義。
　　本文首先根據(jù)層積材竹板正交各向異性的材料屬性，對相應的12個彈性常數(shù)、3個抗壓強度以及3個抗剪強度進行了測試以

2、及修正。然后分別進行了層積材竹板單螺栓和多螺栓雙剪節(jié)點承載性能試驗，對節(jié)點典型的破壞模式進行了歸納，主要研究了竹板厚度、螺栓端距、螺栓直徑、螺栓中距以及螺栓排列方式對節(jié)點承載力的影響，并對國內(nèi)外現(xiàn)行木螺栓連接計算公式對層積材螺栓連接的適用性進行了驗證。最后對單螺栓節(jié)點和雙螺栓節(jié)點進行了ABAQUS有限元仿真分析，根據(jù)有限元結果與試驗現(xiàn)象，對節(jié)點破壞機理進行了詳細的分析，并將承載力和荷載-位移曲線結果與試驗結果做了對比分析。
　　通

3、過以上研究，本文的主要結論如下：
　?。?）層積材竹板屬于正交各向異性材料，通過試驗和修正，得到了層積材竹板12個彈性常數(shù)、3個抗壓強度和3個剪切強度。整體而言，層積材竹板力學強度高且性能穩(wěn)定，滿足結構用材的力學強度要求。
　?。?）對本文使用的層積材竹板，當端距達到5倍螺栓直徑時，單螺栓節(jié)點承載力趨于穩(wěn)定，且繼續(xù)增大端距，承載力提高不明顯。
　?。?）對本文使用的層積材竹板，當中距達到5倍螺栓直徑時，雙螺栓節(jié)點承載力

4、趨于穩(wěn)定，且繼續(xù)增大中距，承載力提高不明顯。
　?。?）參考美國《木和木基制品中螺栓連接的標準試驗方法》，采用5％d偏移量確定的屈服荷載較為合理。參考中國和美國《木結構設計規(guī)范》計算的承載力對層積材竹板-鋼板螺栓節(jié)點而言過于保守。
　?。?）本文有限元仿真得到的節(jié)點承載力與試驗實測結果相近，驗證了層積材竹板采用Hill屈服準則的合理性，同時也說明本文有限元精細模型是準確的。
　　本文受中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金（N