銷(xiāo)槽承壓屈服強(qiáng)度是銷(xiāo)連接節(jié)點(diǎn)承載性能的重要參數(shù),對(duì)于確定節(jié)點(diǎn)承載性能及其可靠度的計(jì)算具有關(guān)鍵意義。采用公稱(chēng)直徑5.5 mm的鉆尾自攻螺釘和直徑分別為6,8,10 mm的螺栓,對(duì)4組60個(gè)落葉松銷(xiāo)槽承壓試件進(jìn)行單調(diào)加載試驗(yàn),通過(guò)5%直徑偏移法確定其銷(xiāo)槽承壓屈服強(qiáng)度,比較銷(xiāo)槽承壓屈服強(qiáng)度與銷(xiāo)栓類(lèi)型和直徑的關(guān)系。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,評(píng)價(jià)文獻(xiàn)和各標(biāo)準(zhǔn)中的理論方程對(duì)落葉松銷(xiāo)槽承壓屈服強(qiáng)度預(yù)測(cè)的可行性,從而為木結(jié)構(gòu)銷(xiāo)連接承載力的計(jì)算、設(shè)計(jì)提供參考。試驗(yàn)結(jié)果表明:銷(xiāo)槽承壓試件的破壞發(fā)生在槽孔受壓區(qū)域,豎向順紋裂縫部分出現(xiàn)在槽孔下方,部分出現(xiàn)在槽孔邊緣,試件破壞時(shí)表現(xiàn)出明顯的脆性特征。鉆尾自攻螺釘承壓試件的承壓屈服強(qiáng)度遠(yuǎn)小于螺栓試件,隨著螺栓直徑的增大,最大荷載也隨之增大,承壓屈服強(qiáng)度隨著螺栓直徑的增大呈減小趨勢(shì),至直徑8 mm時(shí)其承壓屈服強(qiáng)度趨于穩(wěn)定。通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)和各標(biāo)準(zhǔn)與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,對(duì)歐洲木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范EC5中銷(xiāo)槽承壓屈服強(qiáng)度的計(jì)算模型進(jìn)行了修正,修正后的公式對(duì)落葉松順紋銷(xiāo)槽承壓屈服強(qiáng)度的預(yù)測(cè)能力更強(qiáng)。 

【文章來(lái)源】：林業(yè)工程學(xué)報(bào). 2020,5(05)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

試件尺寸示意圖

參照ASTM D5764-97a(2018)進(jìn)行半孔銷(xiāo)槽承壓試驗(yàn)，試驗(yàn)裝置如圖2所示。采用10 t島津力學(xué)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行單調(diào)加載試驗(yàn)，加載速度1 mm/min。采用YHD-25型位移傳感器，通過(guò)TDS-530靜態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同步采集數(shù)據(jù)，采集頻率1 Hz。試驗(yàn)加載前將試件置于支座中心，將銷(xiāo)栓連接件放入槽孔后對(duì)其施加荷載，由連接件傳力至試件，當(dāng)連接件完全被壓入試件內(nèi)部或者試件開(kāi)裂即停止試驗(yàn)。試驗(yàn)開(kāi)始前，參照GB/T 1933—2009《木材密度測(cè)定方法》、GB/T 1931—2009《木材含水率測(cè)定方法》測(cè)定木材的密度和含水率。2 結(jié)果與分析

試件主要出現(xiàn)3種破壞模式，如圖3所示。破壞模式Ⅰ為連接件下方的木材被壓潰，導(dǎo)致銷(xiāo)槽孔壁變形，木材出現(xiàn)擠壓破壞;破壞模式Ⅱ?yàn)槌袎好嫦路降哪静难啬静募y理產(chǎn)生裂紋，主要原因是破壞區(qū)域應(yīng)力過(guò)于集中，導(dǎo)致出現(xiàn)順紋劈裂破壞;破壞模式Ⅲ為試件槽孔邊緣或槽孔以外部分木材順紋劈裂，主要原因是構(gòu)件承壓面邊緣或其他區(qū)域受力不均勻，造成木纖維橫向拉裂。所有試件會(huì)出現(xiàn)一種破壞模式或同時(shí)出現(xiàn)幾種破壞模式，且隨著連接件直徑的增大，裂縫形式逐漸由破壞模式Ⅱ轉(zhuǎn)變?yōu)槠茐哪Ｊ舰�。試件受力時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)如圖4所示。當(dāng)連接件開(kāi)始受力時(shí)，荷載通過(guò)連接件從加載壓頭傳遞到試件上，連接件下方和應(yīng)力分散邊界內(nèi)(圖4中灰色區(qū)域)的木纖維受到壓力，尤其是直接受壓區(qū)域會(huì)產(chǎn)生明顯變形。由圖4可知，由于oab區(qū)域離直接受壓區(qū)域較遠(yuǎn)，且超出應(yīng)力邊界，壓力無(wú)法到達(dá)，因此該區(qū)域基本未出現(xiàn)破壞，這與試件破壞現(xiàn)象相符。隨著壓力的增大，bcc"b"區(qū)的垂直變形對(duì)灰色區(qū)域的木纖維產(chǎn)生了張力;由于豎向荷載與纖維間水平拉力的復(fù)合作用，灰色區(qū)域內(nèi)的木纖維沿紋理方向產(chǎn)生了初始裂縫;隨著壓力繼續(xù)增大，初始裂縫發(fā)展為貫通裂縫，試件產(chǎn)生破壞。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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