木-混凝土螺栓连接力学性能试验及承载力计算模型

熊海贝; 武喆; 欧阳禄; 王治方; 陈佳炜

doi:10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2025004

湖南大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 52 ›› Issue (1) : 34 -48. DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2025004

木-混凝土螺栓连接力学性能试验及承载力计算模型

熊海贝, 武喆, 欧阳禄, 王治方, 陈佳炜

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摘要

连接节点的设计是保证木-混凝土混合结构中两种材料协同工作的基础.为研究常用工程木-混凝土螺栓连接节点的力学性能及破坏模式，分别选用正交胶合木（Crosslaminated timber, CLT）-混凝土螺栓连接和云杉-松木-冷杉（Spruce Pine Fir, SPF）规格材-混凝土螺栓连接作为试验对象，设计了27组单调加载试验和低周往复加载试验，归纳并对比了两类木-混凝土螺栓连接的典型破坏模式.结果表明：木-混凝土螺栓连接节点承载力大小与螺栓屈服模式相关，CLT-混凝土螺栓连接相较于SPF-混凝土螺栓连接更易发生双铰破坏，且CLT-混凝土螺栓连接具有更好的延性.基于对两类连接力学性能差异的影响机理分析，考虑钢垫板对承载力的影响，并引入CLT等效截面，提出了木-混凝土螺栓连接的承载力力学模型.计算结果与试验结果对比的平均误差为12.18%，表明计算值与试验值吻合良好，可为木-混凝土螺栓连接的设计与应用提供参考.