安裝偏差對(duì)膠合木梁柱植筋節(jié)點(diǎn)受彎承載力的影響

唐秋霞 李軍 郭峰旭 解選本 王燕

DOI：?10.11835/j.issn.2096-6717.2021.259

收稿日期：2021?09?16

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2017YFC0703506）

作者簡(jiǎn)介：唐秋霞（1996-?），女，主要從事現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)性能研究，E-mail：944397162@qq.com。

通信作者：李軍（通信作者），女，副教授，E-mail：kitjun76@qut.edu.cn。

Received： 2021?09?16

Foundation item： National Key R & D Program of China （No. 2017YFC0703506）

Author brief： TANG Qiuxia （1996-?）， main research interest： joint performance of modern timber structure， E-mail： 944397162@qq.com.

corresponding author：LI Jun （corresponding author）， associate professor， E-mail：kitjun76@qut.edu.cn.

摘要：膠合木植筋節(jié)點(diǎn)在加工和安裝時(shí)通常會(huì)存在些許缺陷和誤差，且植筋節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)和施工目前尚無標(biāo)準(zhǔn)可循。為了研究含加工缺陷在內(nèi)的安裝偏差對(duì)該類節(jié)點(diǎn)受彎承載力的影響，明確安裝偏差的允許范圍，基于理論計(jì)算方法初步校核所設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的梁端抗彎承載力，然后進(jìn)行有、無安裝偏差節(jié)點(diǎn)的有限元分析，并與有安裝偏差的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，運(yùn)用考慮膠層開裂的有限元分析方法確定安裝偏差限值。結(jié)果表明：有安裝偏差節(jié)點(diǎn)的梁端抗彎承載力有所下降；試驗(yàn)中試件的破壞形態(tài)主要為植入鋼筋屈服、植筋孔洞周圍木材破壞及木柱順紋方向開裂；有限元分析時(shí)考慮安裝偏差和膠層開裂，則分析結(jié)果與試驗(yàn)吻合度較高；相對(duì)于通常預(yù)留間隙10 mm的節(jié)點(diǎn)模型，安裝偏差控制在10～25 mm以內(nèi)時(shí)，受彎承載力的降低幅度低于5%。

關(guān)鍵詞：膠合木結(jié)構(gòu)；植筋節(jié)點(diǎn)；梁柱節(jié)點(diǎn)；循環(huán)反復(fù)荷載；安裝偏差

中圖分類號(hào)：TU366.3 ????文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ????文章編號(hào)：2096-6717（2024）02-0138-08

The influence of installation deviation on the mechanical performance of glulam beam-column glued-in rods joints

TANG Qiuxia¹，?LI Jun¹，?GUO Fengxu²，?XIE Xuanben³，?WANG Yan¹

（1. College of Civil Engineering， Qingdao University of Technology， Qingdao 266033， Shandong， P. R. China；?2. ARCH-AGE DESIGN， Qingdao 266061， Shandong， P. R. China；?3. Jimo District Ancient City Development Service Center， Qingdao 266200， Shandong， P. R. China）

Abstract： There are usually some defects and deviations in the manufacturing and installation of glulam glued-in rods joints， and there is currently no standard to follow for the design and construction of joints. Therefore， this paper focuses on the influence of installation deviation including manufacturing defects on the flexural capacity of such joints， aiming to clarify the allowable range of installation deviation. Based on the theoretical calculation method to check the beam end flexural bearing capacity of the designed joints， firstly， the finite element analysis of the joints with and without installation deviation was carried out， then the finite element analysis of the joints with installation deviation was compared with the experimental results， and the limit value of installation deviation was determined by using the finite element analysis method considering the cracking of rubber layer. The results show that： the beam end flexural bearing capacity of joints with installation deviations has decreased; the failure modes of the specimens in the test are mainly the yield of the implanted steel bars， the damage of the wood around the reinforcement holes and the cracking of the wood columns along the grain direction. If the installation deviation and adhesive cracking can be reflected in the finite element analysis， the analysis results are in good agreement with the test results. When the installation deviation is controlled within 10～25 mm， the flexural bearing capacity of the joint model is reduced by less than 5% compared to the joint model with the usual reserved gap of 10 mm.

Keywords： glued timber structure；?glued-in rods joint；?beam-column joint；?cyclic load；?installation deviation

現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)具有天然環(huán)保、節(jié)能低碳的特點(diǎn)，且在抗震性能和裝配化方面具有優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)相比，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)材料的加工方式和連接方式不同?，F(xiàn)代木結(jié)構(gòu)通常采用工程木材，包括膠合木（集成材）、結(jié)構(gòu)復(fù)合木材、木基結(jié)構(gòu)板材和組合木構(gòu)件。按照材料和建造形式的不同，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)可分成原木結(jié)構(gòu)、梁柱結(jié)構(gòu)、輕型木結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)^[1]。其中，梁柱結(jié)構(gòu)可用于單層工業(yè)廠房和大中型公共建筑等，其承重構(gòu)件主要采用膠合木制作。膠合木可以有效避免原木疤結(jié)、裂痕等缺陷，實(shí)木鋸材借助加工工藝形成材質(zhì)均勻、強(qiáng)度高、變異性小的集成材；應(yīng)用時(shí)根據(jù)建筑用途和用材狀況任意調(diào)整成品規(guī)格尺寸，變短為長(zhǎng)，合窄成寬，形狀靈活且保留原木的天然特色，同時(shí)兼具良好的耐腐蝕性能及耐火性能，因此，建造多高層木框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為可能^[2]。梁柱結(jié)構(gòu)的構(gòu)件之間主要采用榫卯連接、螺栓連接、釘連接和齒連接等方式，受混凝土植筋技術(shù)啟發(fā)，近年膠合木植筋連接也受到關(guān)注，其將鋼筋等連接件通過環(huán)保型膠黏劑植入構(gòu)件中，從而傳遞內(nèi)力^[3-4]。研究表明，通過植筋連接方式形成的節(jié)點(diǎn)具有承載力高、剛度大、外形優(yōu)美、防火性能好等優(yōu)點(diǎn)^[5-7]。

受力性能是膠合木植筋連接節(jié)點(diǎn)研究的重要內(nèi)容，近年，除了節(jié)點(diǎn)抗拉拔性能外^[8]，學(xué)者們圍繞植筋節(jié)點(diǎn)的承載力、剛度以及斷裂模式等開展了各種因素的影響研究。羅立權(quán)等^[9]研究了膠黏劑品種和溫度對(duì)承載力的影響。Bouchard等^[10]分析了桿件強(qiáng)度變異性、螺母緊固性以及傳遞載荷裝置剛度對(duì)多桿植筋節(jié)點(diǎn)受力性能的影響。Azinovi?等^[11]將植入深度、桿件直徑等作為影響因素分析了CLT膠合植筋連接的承載力和剛度。Ratsch等^[12]除考慮了膠黏劑品種影響外，還研究了試樣缺陷和木材種類（GLT、LVL）對(duì)植筋連接的剛度、承載能力、斷裂模式等力學(xué)行為的影響。研究表明，植筋節(jié)點(diǎn)多以梁端部區(qū)域植筋被拔出或受拉植筋屈服模式而破壞，節(jié)點(diǎn)的承載力受彎矩影響較大。

木結(jié)構(gòu)中連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)關(guān)乎整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。近年，國(guó)家相繼出臺(tái)《裝配式木結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51233—2016）、《多高層木結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51226—2017）、《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50005—2017）等一系列設(shè)計(jì)規(guī)范與質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)^[13-15]，但關(guān)于木結(jié)構(gòu)植筋，上述規(guī)范中尚未明確規(guī)定。植筋連接通常存在加工和安裝方面的缺陷和誤差，包括植筋孔位偏差、植筋未觸達(dá)注膠孔底部、植筋插入傾斜等^[16]，缺陷的存在會(huì)造成后期節(jié)點(diǎn)拼裝時(shí)出現(xiàn)梁柱間隙過大等質(zhì)量問題，控制植筋連接節(jié)點(diǎn)質(zhì)量的允許偏差范圍有待進(jìn)一步研究。筆者以無鋼材外露的膠合木梁柱植筋節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，通過試驗(yàn)和有限元分析方法研究包含加工缺陷在內(nèi)的安裝偏差對(duì)節(jié)點(diǎn)梁端抗彎承載力的影響。

1 試件設(shè)計(jì)

1.1 幾何參數(shù)

選取木框架結(jié)構(gòu)中的T形節(jié)點(diǎn)進(jìn)行研究，參照既有研究^[17]及工程實(shí)例，設(shè)計(jì)柱長(zhǎng)1.7 m、梁長(zhǎng)1.3 m，木柱與木梁的橫截面尺寸同為150 mm×320 mm。

參考《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50005—2017）、《膠合木結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（GB/T 50708—2012）以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)^[18-19]，具體參數(shù)詳見表1。膠合木梁柱植筋節(jié)點(diǎn)尺寸如圖1所示。

1.2 材料性能參數(shù)

膠合木梁柱植筋節(jié)點(diǎn)由膠合木構(gòu)件、環(huán)保型膠粘劑（環(huán)氧樹脂膠）、植筋桿組裝而成。梁、柱構(gòu)件均采用花旗松膠合木，其力學(xué)性能指標(biāo)通過材性試驗(yàn)確定，具體參數(shù)如表2所示。采用環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行膠合植筋連接，膠黏劑的各項(xiàng)性能參數(shù)由廠家提供的質(zhì)檢報(bào)告獲取，詳見表3。植筋桿采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的8.8級(jí)螺紋桿，屈服強(qiáng)度取640 MPa，彈性模量為2.1×10⁵MPa。

1.3 基于理論計(jì)算的梁端抗彎承載力校核

考慮往復(fù)荷載作用條件，以梁端受拉植筋屈服作為極限狀態(tài)進(jìn)行理論分析，利用以下3個(gè)假定^[20]：1）膠合木與植筋滿足理想彈塑性；2）受彎時(shí)應(yīng)變分布均滿足平截面假定；3）植筋節(jié)點(diǎn)屈服破壞源自受拉植筋屈服，膠合木中不存在拉力作用，植筋接頭梁端受彎承載力計(jì)算模型如圖2所示。

式中：分別為木梁橫截面高度和寬度，mm；為木梁受壓區(qū)高度，mm；分別為植筋端距、間距，mm；為植筋受拉屈服應(yīng)變；為受壓鋼筋應(yīng)力；為植筋彈性模量，MPa；為膠合木彈性模量，MPa。

將式（5）代入式（3）可得受壓區(qū)高度，把受壓區(qū)高度值代入式（4）可得出彎矩為22.94 kN·m。

1.4 有、無安裝偏差節(jié)點(diǎn)的有限元分析

對(duì)有、無安裝偏差的兩種模型進(jìn)行有限元分析，參考美國(guó)抗震規(guī)范AISC進(jìn)行加載，前3級(jí)控制位移分別為4.5、6、9 mm，每級(jí)循環(huán)6次；下一級(jí)強(qiáng)制位移為12 mm，循環(huán)4次；當(dāng)強(qiáng)制位移達(dá)18、24、36 mm時(shí)，每級(jí)循環(huán)2次；往后加載位移每增加12 mm循環(huán)次數(shù)均為2次。

1.4.1 有、無安裝偏差節(jié)點(diǎn)的植筋黏結(jié)界面

膠合木梁柱植筋節(jié)點(diǎn)由木柱、木梁、植筋桿以及膠黏劑組成，無安裝偏差時(shí)，植筋桿借助膠黏劑與木梁、木柱連接良好，節(jié)點(diǎn)拼裝完成后梁與柱緊密貼合。在梁端施加豎向循環(huán)往復(fù)荷載時(shí)，膠合木梁近柱端的角部與柱面交互擠壓，植筋桿受到反復(fù)的拉壓力，植筋與木材界面產(chǎn)生沿植筋縱向分布的黏結(jié)應(yīng)力，使木材、植筋結(jié)構(gòu)膠和植筋得以有效傳力。

在制作植筋節(jié)點(diǎn)過程中，植筋孔位若存在加工偏差，試件組裝過程中就會(huì)引起梁柱接觸面的安裝偏差。加載初期由于初始間隙即安裝偏差的存在，膠合木梁角部與柱面未產(chǎn)生有效接觸，導(dǎo)致傳力路徑阻隔。實(shí)際施工過程中可以采取在梁柱之間添加木片的方式修補(bǔ)試件，用膠黏劑使木片與梁端接合，如圖3所示，此時(shí)梁端外圍與柱面產(chǎn)生接觸。這樣梁、柱、植筋可以協(xié)同工作，但間隙中的植筋無膠黏劑包裹，如圖3中紅色框線部分所示，局部植筋與木材之間無黏結(jié)力存在。

1.4.2 有限元模型的建立

基于ABAQUS建立膠合木梁柱植筋節(jié)點(diǎn)三維實(shí)體模型，根據(jù)Patton-Mallory等^[21]提出的木材本構(gòu)關(guān)系，對(duì)順紋方向的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)化，使順紋受壓為理想彈塑性，受拉時(shí)為線彈性；并假定木材的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系在彈性階段為正交各向異性，塑性階段則假定為各向同性。植筋桿和膠黏劑均作為理想彈塑性考慮。各部件材性數(shù)據(jù)同1.2節(jié)。節(jié)點(diǎn)的幾何模型主要包括膠合木梁、柱、植筋桿和膠黏劑4部分，均采用線性六面體減縮積分單元Hex-C3D8R。對(duì)于無安裝偏差的節(jié)點(diǎn)模型（J-1），如圖4所示，考慮膠黏劑黏結(jié)性能完好，建模時(shí)采用共節(jié)點(diǎn)形式，即在膠黏劑-植筋界面與膠黏劑-木材界面設(shè)置Tie綁定約束。膠合木柱構(gòu)件的兩端施加完全固定約束，在膠合木梁構(gòu)件端部加載面的中心處設(shè)置參考點(diǎn)，將梁截面豎向位移耦合到該點(diǎn)上，用于實(shí)現(xiàn)控制位移加載方式。

對(duì)于有安裝偏差的節(jié)點(diǎn)模型（J-2），如圖4所示，因所塞木片與木梁通過膠黏劑黏合在一起，所以模型中采用Tie綁定約束，木片與木梁之間相互作用設(shè)置為硬接觸，其他設(shè)置采用與無安裝偏差時(shí)的節(jié)點(diǎn)模型相同的處理方式，為研究惡劣工況下植筋連接缺陷對(duì)節(jié)點(diǎn)受彎承載力的影響，安裝偏差設(shè)置為70 mm，加塞木片與偏差同寬。

數(shù)值模擬結(jié)果表明：壓應(yīng)力區(qū)的最大應(yīng)力（7.03 MPa）未超過順紋抗壓強(qiáng)度（50.0 MPa），拉應(yīng)力區(qū)的最大應(yīng)力（6.33 MPa）未超過順紋抗拉強(qiáng)度（24.2 MPa），而且最大應(yīng)力位置偏離梁柱接頭處，接頭處單元的拉應(yīng)力接近0.3 MPa，說明膠合木不存在拉力的假定合理；梁柱植筋節(jié)點(diǎn)在往復(fù)荷載作用下經(jīng)歷了彈性工作階段、屈服強(qiáng)化階段、平臺(tái)階段而最終破壞；節(jié)點(diǎn)加載初期荷載增長(zhǎng)較快，后期荷載增長(zhǎng)速度減緩，構(gòu)件設(shè)計(jì)以植筋屈服破壞為最薄弱環(huán)節(jié)。

由植筋的應(yīng)力分布情況可知，加載至+24 mm時(shí)受拉鋼筋開始屈服，此時(shí)，對(duì)應(yīng)的豎向荷載值為，加載點(diǎn)到柱表面距離為1.2 m，故屈服彎矩，有限元模擬結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果基本相符，故節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)合理。

1.4.3 有、無安裝偏差節(jié)點(diǎn)的分析結(jié)果

如圖5所示，分別為有、無安裝偏差的植筋節(jié)點(diǎn)骨架曲線，對(duì)比可知存在安裝偏差的節(jié)點(diǎn)承載力明顯下降，因此，定量分析安裝偏差對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響，可為植筋節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量和偏差缺陷的處理提供技術(shù)依據(jù)。

2 有安裝偏差的節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)

2.1 加載裝置

按設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)尺寸進(jìn)行試件制作及拼裝，其中安裝偏差與有限元模擬節(jié)點(diǎn)一致，均為70 mm。圖6為試驗(yàn)加載裝置，試驗(yàn)之前將梁柱節(jié)點(diǎn)豎直放置于試驗(yàn)平臺(tái)上，采用梁端加載模式進(jìn)行加載。T形節(jié)點(diǎn)柱上下端均設(shè)置為不動(dòng)鉸，采用液壓千斤頂在柱頂施加恒定的軸向荷載，通過MTS電液伺服作動(dòng)器在梁端施加水平低周反復(fù)荷載。試驗(yàn)加載制度同有限元分析部分的描述。試驗(yàn)開始前調(diào)試儀器設(shè)備，記錄初始讀數(shù)；正式加載：先在柱端施加軸向壓力并保持恒定，再在梁端逐級(jí)施加水平反復(fù)荷載。加載速度為0.2 mm/s，加載至試件的極限承載力的80%或試件出現(xiàn)嚴(yán)重破壞時(shí)停止試驗(yàn)。

2.2 量測(cè)方案及測(cè)點(diǎn)布置

試驗(yàn)中豎直荷載由伺服作動(dòng)器內(nèi)置傳感器測(cè)量，位移根據(jù)在測(cè)點(diǎn)布置位移計(jì)獲取，測(cè)點(diǎn)布置如圖7所示。

位移計(jì)布置于梁柱節(jié)點(diǎn)的核心區(qū)，用以推算節(jié)點(diǎn)的相對(duì)轉(zhuǎn)角。位移、荷載數(shù)據(jù)通過DH3816 N靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)獲取，采用XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量分析系統(tǒng)測(cè)量膠合木梁、柱表面的位移與應(yīng)變，如圖6所示。

2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.3.1 試驗(yàn)現(xiàn)象

試件在加載初期（循環(huán)為4.5 mm、6 mm、9 mm），伴有輕微響聲，判斷主要為膠黏劑與木材摩擦產(chǎn)生；當(dāng)位移循環(huán)至12 mm時(shí)，膠合木梁內(nèi)部出現(xiàn)劈裂聲；繼續(xù)加載至18 mm時(shí)，試件產(chǎn)生明顯劈裂聲，加載期間伴有連續(xù)清脆的膠層開裂響聲；當(dāng)位移循環(huán)至24 mm，位移接近循環(huán)峰值時(shí)木材突然出現(xiàn)“砰”的一聲巨響，梁柱接觸面發(fā)生輕微橫向錯(cuò)動(dòng)，上部?jī)筛步钜寻纬霾橛幸欢拘?，?dāng)前試件已破壞，承載力明顯下降，試驗(yàn)結(jié)束，試件破壞現(xiàn)象如圖8所示。

2.3.2 位移與應(yīng)變測(cè)試結(jié)果

對(duì)比梁上相同位置的位移數(shù)據(jù)可知：XTDIC測(cè)得的位移數(shù)據(jù)與位移計(jì)測(cè)得的數(shù)據(jù)吻合，如圖9所示。

圖10為位移加至+9 mm時(shí)的應(yīng)變色譜圖。除梁柱接觸面因局部被拉開存在無效數(shù)據(jù)外，木梁表面應(yīng)變值較小，大多為0.022%左右；圖11為對(duì)應(yīng)相同加載時(shí)刻的有安裝偏差有限元分析中的順紋方向應(yīng)力云圖，應(yīng)力值大多為2.64 MPa左右，依據(jù)順紋彈性模量可得對(duì)應(yīng)表面應(yīng)變?yōu)?.020%。這說明有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)得的應(yīng)變結(jié)果相差不大。

2.3.3 滯回曲線

圖12為試驗(yàn)實(shí)測(cè)的滯回曲線，可以看出：膠合木梁柱植筋節(jié)點(diǎn)的滯回曲線基本呈現(xiàn)“反S形”，有一定的捏縮現(xiàn)象；比較各級(jí)循環(huán)往復(fù)加載曲線發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)承載力的增加幅度有所減?。挥^察同一級(jí)加載曲線發(fā)現(xiàn)，每一次循環(huán)峰值荷載較上一次循環(huán)峰值荷載有輕微下降趨勢(shì)，且曲線斜率相對(duì)降低，判斷構(gòu)件在反復(fù)荷載作用下剛度逐漸退化。

2.3.4 骨架曲線

試驗(yàn)所得植筋節(jié)點(diǎn)的骨架曲線如圖13所示。由圖可見，膠合木植筋節(jié)點(diǎn)正向最大承載力為10 kN左右，負(fù)向?yàn)?4 kN左右，并且負(fù)向荷載在達(dá)到最大值后急劇下降，分析為上排植筋被拔出節(jié)點(diǎn)破壞所致，繼續(xù)進(jìn)行一次循環(huán)加載后負(fù)向荷載值降低。

為了模擬膠體在加載過程中存在的開裂情況，針對(duì)上述考慮安裝偏差的植筋節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元分析，引入生死單元技術(shù)（model change）模擬膠層失效。通過不斷運(yùn)行模型篩選發(fā)現(xiàn)，隨著荷載逐級(jí)增大，失效單元增多直至大部分膠體單元因應(yīng)力值達(dá)到黏結(jié)強(qiáng)度使節(jié)點(diǎn)失效。對(duì)比考慮膠層開裂的模型節(jié)點(diǎn)（以J-4表示）與試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)（以J-3表示），可知二者的骨架曲線吻合度較高，如圖13所示。

值得注意的是，采用生死單元技術(shù)的J-4節(jié)點(diǎn)承載力略低于試驗(yàn)值，考慮是單元過度刪除所致。因?yàn)閷?shí)際開裂是某處開始出現(xiàn)裂紋后，逐漸形成一定長(zhǎng)度的裂縫，而每次把開裂單元?jiǎng)h除勢(shì)必放大開裂程度，以至于模擬所得節(jié)點(diǎn)承載力低于試驗(yàn)值。

3 安裝偏差容許范圍的確定

由于目前尚無統(tǒng)一施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，裝配過程中安裝偏差可能會(huì)導(dǎo)致膠合木植筋節(jié)點(diǎn)受力性能受到不利影響，需要確定合理的允許偏差范圍。

為研究膠合木梁柱植筋節(jié)點(diǎn)的允許安裝偏差，采用考慮膠層開裂的生死單元技術(shù)。為避免空氣濕度變化引起的木材次應(yīng)力，膠合木梁柱接觸界面可預(yù)留5～10 mm間隙^[22]，故除對(duì)應(yīng)試驗(yàn)中存在較大安裝偏差的J-4節(jié)點(diǎn)模型外，另設(shè)置6組安裝偏差為10、15、20、25、30、35 mm的節(jié)點(diǎn)模型，與不存在安裝偏差的原始試件模型進(jìn)行對(duì)比，其中偏差10 mm作為通常預(yù)留值考慮。

通過對(duì)比8組模型的骨架曲線（圖14）可知，考慮安裝偏差的試件組與原始試件的骨架曲線形狀基本相似，但偏差值在10、15、20、25、30、35 mm對(duì)應(yīng)的曲線集中在一個(gè)分布帶內(nèi)。從各試件荷載特征值（表4）看，以10 mm預(yù)留值為基準(zhǔn)，偏差在15～25 mm時(shí)節(jié)點(diǎn)承載力的降低幅度在5%以內(nèi)，該偏差限值可作為工程質(zhì)量控制參考值。

4 結(jié)論

考慮安裝偏差影響，對(duì)膠合木結(jié)構(gòu)梁柱植筋節(jié)點(diǎn)抗彎承載力進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)并驗(yàn)證了植筋節(jié)點(diǎn)參數(shù)的合理性，通過數(shù)值模擬和試驗(yàn)方法進(jìn)行了系統(tǒng)分析，主要結(jié)論如下：

1）為了初步校核節(jié)點(diǎn)梁端抗彎承載力，首先采用不考慮膠層開裂的有限元模擬進(jìn)行了分析，有限元模擬方法結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果基本相符。

2）為了提高數(shù)值模擬的精度，引入生死單元技術(shù)模擬膠層開裂，相較于未考慮膠層開裂影響的模擬結(jié)果，基于生死單元技術(shù)的分析結(jié)果與試驗(yàn)吻合度較高。

3）有安裝偏差節(jié)點(diǎn)的抗彎承載力的確會(huì)下降，安裝偏差控制在25 mm范圍以內(nèi)時(shí)，相對(duì)于預(yù)留值為10 mm的基準(zhǔn)，節(jié)點(diǎn)抗彎承載力的降低幅度在5%以內(nèi)，建議把25 mm作為容許偏差限值。

4）膠合木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點(diǎn)具有較大的初始剛度，低周反復(fù)荷載作用下，節(jié)點(diǎn)剛度退化明顯，建議采用節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)措施延緩剛度退化。

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（編輯??胡玲）