不同构造尺寸下山毛榉木榫旋转焊接SPF基材连接节点的抗剪性能OA北大核心CSTPCD

【目的】为明确构造尺寸对木榫旋转焊接节点抗剪性能的影响,并初步探究节点的群栓组合效应。【方法】采用山毛榉木榫旋转焊接SPF(spruce-pine-fir)基材,通过单剪试验,首先研究了端距、间距和行距对节点抗剪承载性能的影响规律,其次研究了不同直径下的单木榫和双木榫连接节点的抗剪承载性能。【结果】节点的抗剪承载性能主要取决于端距和间距,行距的影响较小。木榫剪切是最主要的节点破坏模式,但当端距≤4d(d为焊接后木榫直径)、间距≤3d时,基材发生了块剪和开裂,承载力大幅降低。随着端距、间距和行距尺寸的增大,节点的峰值荷载先增大后减小。当端距6d、间距5d、行距3d时,木榫旋转焊接节点的抗剪承载性能最优,其峰值荷载分别为3.36、6.68、6.97 kN。木榫旋转焊接连接节点中会存在明显的群栓组合效应,随着木榫直径的增加,节点的群栓组合系数呈现先减小后增大的趋势,当木榫直径≤10 mm时,群栓组合系数大于1.00。【结论】当选用山毛榉木榫旋转焊接SPF基材时,为保证节点的抗剪性能,节点的端距应不小于5d,间距应不小于4d,行距应不小于2d。推荐节点设计时参考端距6d、间距5d、行距3d。木榫旋转焊接节点的群栓组合系数受直径的影响明显,直径范围8~10 mm节点的群栓组合系数更大。