夹板剪力墙中U型抗拔锚固节点的承载性能

摘要

夹板剪力墙抗侧力性能优异，其抗侧刚度和承载力是普通轻木剪力墙的2～3倍。然而，夹板剪力墙中常用的三角形抗拔锚固件(hold-down)会使端部墙骨柱偏心受拉，并易在顶部螺栓孔处发生断裂，严重制约墙体抗侧承载能力。采用U型锚固连接件能很好解决该不利破坏。对采用了不同紧固件形式和数量的4组U型锚固件节点进行单调和低周往复加载试验，分析其破坏模式、荷载-位移曲线、初始刚度、极限承载力和延性系数，并基于GB 50005—2017《木结构设计标准》对其承载力和屈服模式进行理论计算和预测。研究结果表明，采用螺钉连接的U型hold-down节点(6SH、10SH)均表现为螺钉弯曲和拔出破坏，而采用3根和5根螺栓连接(3BH和5BH)的U型hold-down节点则分别表现为螺栓弯曲和墙骨断裂破坏。采用螺栓连接的U型hold-down节点刚度和极限承载力分别比采用螺钉连接的节点高81.5%和62.0%以上，但延性较后者低23.2%以上。采用3根螺栓连接的U型hold-down节点(3BH)充分利用了螺栓的屈服强度和弹塑性变形能力，综合性能表现最佳。基于GB50005—2017能准确预测采用螺钉连接U型hold-down节点的屈服模式和承载力，但会低估32%～43%的螺栓连接U型hold-down节点承载力。研究得到的U型hold-down节点荷载-位移关系和力学性能指标可为后续的夹板剪力墙数值模拟研究提供关键数据。

关键词

抗拔锚固 / 轻木剪力墙 / 螺钉 / 破坏模式 / 极限承载力