木结构连接界面剪切试验有限元模拟——SCI论文复现 原创

同济土木8年有限元经验，24年技术邻top16。 擅长abaqus论文复现、试验复现、尤其滞回复现。 以第一作者发表多篇一区SCI，全国大学生数学建模竞赛一等奖获得者。 精通领域：结构抗震；滞回曲线；钢筋混凝土结构；预制混凝土结构；预应力混凝土结构；钢结构；节点；框架；剪力墙；砌体；减隔震；惯容系统等。

结构工程领域尤其是木结构数值模拟的学生或工程师

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

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。

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。

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。

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。

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。