考虑木材嵌压的燕尾榫节点弯矩-转角模型研究

摘要

燕尾榫节点是一种半刚性连接，研究其节点弯矩-转角关系对工程设计具有重要意义。考虑木材的局部嵌压变形影响，建立反映局部材料性能变化的有限元模型，并基于燕尾榫节点受力机理，通过分析不同接触面的受力情况，建立了燕尾榫节点转动力学模型。考虑木材局部受压效应及摩擦因素，推导出燕尾榫节点弯矩-转角计算公式，并将计算公式应用于多个既有试验中。结果表明：榫头侧面对总弯矩产生贡献较大，顶面、底面及端面产生贡献较小，但合在一起的嵌压效应不能忽视；理论公式计算合理、有效，与试验吻合较好，可为燕尾榫框架设计提供参考。

关键词

燕尾榫节点 / 弯矩-转角关系 / 有限元分析 / 局部受压 / 摩擦

基金资助

国家重点研发计划(2017YFC0703506); 日本学术振兴会基金资助项目(JSPS科研费19K01125)