摘 要

当今我国经济的飞速发展，我国已经超越日本成为当今世界第二大经济体，人们的生活水飞跃的提高，不仅对建筑安全、耐久提出了更高的要求，同时也对建筑的舒适、环保提出了要求。巨大的能源消耗已经对我国的可持续发展形成了巨大的阻碍。木材是最古老的建筑材料之一，遍布地球的大部分地区，今天仍然在广泛使用。这种天然材料所固有的形状和结构上的不规则曾被看做融入到工业化生产系统的难题。然而近些年来，随着建筑行业对更强的环境意识和责任感的重新定位，木材作为重要的建材之一，已在很大程度上恢复了其所应有的地位。如今它体现着低能源消耗，良好的吸声性能等特性，其生产也有益于自然环境。近些年来国内行业内专家学者在木、木-混等结构展开了以木材为建材一些列研究，并取得了巨大的进展。木-混凝土在许多实际工程中已被应用，其中螺钉类抗剪连接件具有施工方便，受力状态明晰等优点。本论文着重对螺栓连接木-轻集料混凝土试件剪切进行展开分析。

关键词：木结构，木-混凝土，螺栓连接，剪切

Analysis on shear test of bolt-jointed wood-lightweight aggregate concrete specimens

ABSTRACT

With the rapid development of our country’s economy, China has surpassed Japan as the second largest economy in the world today. People’s living water is improving rapidly. It not only raises higher requirements for building safety and durability, but also proposes comfort and environmental protection for buildings. Requested. The huge energy consumption has already formed a huge obstacle to the sustainable development of our country. Wood is one of the oldest building materials in most parts of the globe and is still widely used today. The inherent shape and structural irregularities of this natural material have been seen as a problem of integration into industrial production systems. However, recently, with the reorientation of the construction industry to stronger environmental awareness and responsibility, wood, as one of the most important building materials, has largely restored its proper place. Today it embodies low energy consumption, good sound absorption properties, and its production is also beneficial to the natural environment. In recent years, experts and scholars in the domestic industry have conducted studies on wood and wood-concrete structures using wood as a building material, and have made great progress. Among them, wood-concrete is widely used in many practical projects, among which the screw-type shear connectors have the advantages of convenient construction and clear stress conditions. This dissertation focuses on the analysis of shearing of bolted wood-lightweight aggregate concrete specimens.

Key words: Wood structure, wood concrete, bolt connection, shear

目录

1 绪论 1

1.1 木-混凝土组合结构简介 1

1.1.1 木-混凝土组合结构连接件介绍 1

1.2木-混凝土研究概况 2

1.2.1国内研究概况 2

1.2.2国外研究概况 4

1.3主要研究内容 5

1.4研究目的与生态意义 6

2螺栓连接木-轻集料混凝土组合试件制作与研究 7

2.1选用的木材研究概况 7

2.2连接件选用的研究概况 8

2.3轻集料混凝土的配备 9

2.4螺栓连接木-轻集料混凝土试件的制作 10

2.5试验仪器的准备 13

3螺栓连接木-轻集料混凝土试件剪切性能试验研究 14

3.1概述 14

3.2实验方法与加载装置 14

3.3试件破坏模分析 15

3.4试件荷载-滑移曲线分析 17

3.5试件的荷载-滑移曲线拟合分析 25

结论 44

致谢 45

参考文献 46

1 绪论

• 1. 木-混凝土组合结构简介

在上个世纪50年代欧洲逐渐出现木-混凝土组合结构，就比如欧洲采用木-混结构建造而成的Vihantasalmi Bridge（见下图1）。这种结构采用连接件将木材与混凝土连接而成，相比较刚-混凝土结构木材较刚拥有更好的耐腐蚀性和耐久性，并且拥有更为优秀的可再生与环保特性。结构中混凝土主要承受压力，木主要承受剪力，正好将两者之长发挥出来，拥有良好的受力特性，因为其优越的抗震性能目前广泛受到行业内专家学者关注并进行了深入的研究，并且已经在欧美地区得到实际应用。

• • 1. 木-混凝土组合结构连接件介绍

木梁与混凝土板的交界面存在着纵向剪力。由混凝土与木材之间的凹槽或者钉、螺钉 、螺栓 、带孔金属片等剪力连接件承受 剪力连接件的主要作用是传递木梁和混凝土板之间的纵向剪力。此外，它还起着抵抗混凝土板与木梁之间的掀起作用。不同类型的剪切连接件表现为不同的承载受力效果，剪切连接连接件的设计选用是木-混结构设计所需的关键参数之一。选择合适型号种类的连接件达到承载性能符合要求也是设计中需要考虑的因素，主要的木-混组合结构连接件（如图2）：A类为钉连接件；B类为螺栓连接件本论文中实验采用的就是螺栓连接件螺钉钉连接件；C类为销钉连接件；D类为螺钉连接件，其中（a）六角木螺钉（需预钻孔），（b）锥头木螺钉（c）双头螺纹木螺钉。

1.2木-混凝土研究概况