竹胶板覆面单剪螺钉连接的低周反复加载试验研究开题报告

1. 研究目的与意义

轻型木结构是目前应用最为广泛的一种现代木结构体系，而轻木剪力墙（又称木框架剪力墙）是其重要的抗侧力构件，主要由墙骨框架和覆面结构板材钉接而成。已有研究表明，采用常规木基结构板材（OSB、plywood）和普通圆钉制成的轻木剪力墙中，易出现钉子拔出、板边撕裂等钉连接破坏现象。众所周知，轻木剪力墙的抗侧力性能主要取决于覆面板和墙骨框架之间的钉连接性能，因此明确面板钉连接的力学性能是研究轻木剪力墙抗侧力性能的基础和前提。

相比于木基结构板材，竹胶板表现出较好的力学性能和材料均匀性，是一种很好的覆面板材料。另外，自攻螺钉在抗拔性能上远远优于圆钉和螺纹钉等常规钉连接件，用于轻木剪力墙中也能很好的避免拔出破坏。因此，本项目拟针对采用自攻螺钉的面板钉连接节点进行低周反复加载试验，研究其滞回性能，为后续进一步研究竹胶板和自攻螺钉在轻木剪力墙中的应用和研究提供基础数据和技术支撑。

2. 国内外研究现状分析

1.国外研究现状

自1952年以来，国内外学者对钉连接性能已开展了大量研究，但大部分的研究工作是在近三十年内完成的，这是因为随着近20年来计算机有限元分析软件的兴起，有限元数值模拟逐渐成为轻型木结构的主要研究趋势。

钉连接性能的实验研究对于轻型木结构房屋的整体分析能提供必不可少的实验数据，有着重要的研究意义。

3. 研究的基本内容与计划

1.研究内容：

（1）单调加载试验：根据轻木剪力墙的实际构造，选取具有代表性的单剪面板钉连接节点进行低周反复加载试验，得到其滞回性能，检验竹胶板和自攻螺钉的采用对单剪钉连接破坏模式和各力学性能指标的影响。试件采用竹胶板作为覆面板，并根据竹胶板实际的厚度情况，选取12mm、15mm两种厚度作为参数变化；以spf规格材作为墙骨，选取的自攻螺钉长70mm，外径5.2mm，内径3.5mm。板端距根据实际情况考虑50mm、20mm和10mm三种变化；加载方向根据spf墙骨纹路分为顺纹加载和横纹加载两种变化。另外，选用相似规格的镀锌麻花钉和osb板制作一组单剪钉连接试件进行低周反复加载试验，作为对比依据

（2）低周反复试验：根据上述的单调加载试验，制作相同数量、相同构造的单剪钉连接节点，并依据相关规范标准进行低周反复加载试验，检验其往复加载性能表现。

4. 研究创新点

采用自攻螺钉代替普通的圆钉连接覆面板与墙骨柱，增强钉的抗拔力，同时采用高强、材质均匀的竹胶合板来代替常规OSB板作为表面覆面板，，以进一步提升剪力墙的抗侧力性能，使其能满足多高层轻型木结构或木框架-夹板剪力墙结构房屋对墙体抗震性能的需求。