关键词
胶合木;木结构;ABAQUS;连接件;剪切试验
模拟背景
无论是普通的木结构或是胶合木结构,都面临着部件连接的问题
常见的连接方式有连接件连接、榫卯连接、胶体连接等,其中应用较广的连接件有螺栓、钢筋等
采用钢筋连接的方式通常施工简单,成本较低且也具有较高的承载力性能
复现内容
本期案例带来了某篇SCI中的木结构连接界面剪切试验有限元模拟,其中胶合木结构与普通木结构间的连接方式为钢筋连接。共进行了两个试验的复现,试验参数为:光圆/带肋。

剪切试件
试验复现难点
本次试验复现涉及钢-木组合结构的剪切,主要难点有:
1、如何考虑木结构的正交异性材料性能
2、如何在参数模拟中考虑光圆/带肋的影响
3、钢、木组合的相互作用如何考虑
4、破坏形态、剪切-滑移曲线等如何试验复现
曲线对比
两组模型分析所得的剪切-滑移曲线和试验结果均吻合,初始段、强化段均符合试验结果。其中带肋连接钢筋模拟的曲线具有更加明显的强化段,抗剪承载力更高。


剪切-滑移曲线对比
破坏形态对比
模拟所得破坏形态与试验结果吻合。均发生了连接钢筋的剪切变形,同时木结构由于正交异性产生竖向裂缝。

破坏形态对比
结语
木结构是目前工程中相对热门的研究领域,有关木结构宏观的精细化有限元模拟,本人已开展节点滞回精细化模拟和墙板精细化模拟等论文复现验证,在构件层次上,本人也开展了钢筋从木结构中拔出粘结滑移的论文复现验证。目前还未有木结构剪切的相关精细化模拟及其试验验证案例。因此本期教程基于某篇SCI论文中的带连接钢筋的木结构剪切试验开展试验复现。该方法可推广至类似木结构或剪切试验的精细化仿真分析。