随着工厂化加工制造水平和现代连接技术的提高,现代建筑中木结构的角色愈加重要。为了满足现代木结构形式多样性的需求,新型结构形式及新型节点连接仍然是目前的研究热点。现代木结构建筑中具有代表性的是大跨度木结构,其设计上造型多样,因绿色环保、散发木质芬芳等特点,近年颇受国内重视。从国内外的应用实例看,单层网壳节点连接机构含较重的钢连接件,一方面钢材大量外露导致整体造型不够美观,另一方面钢材用量过大导致材料力学性能未充分发挥。本课题组设计了一种新型销式连接的装配式单层木网壳节点,具有减少金属材料的使用,降低节点重量、减少钢材外露、造型简约美观等特点。由于施工或安装过程中的偏差难以避免,本文采用数值模拟的研究方法,考虑安装偏差影响,研究课题组提出的新型木网壳节点受力性能,是试验研究的重要补充,对未来确定容许安装偏差提供研究基础,具有理论意义和实用价值。主要工作和结论如下:(1)针对由“1根连续木杆件+4根非连续木杆件+异型钢连接件”构成的新型网壳节点(以下称“改进前节点”),仅考虑木材孔洞附近材性削弱的影响,建立了两种限元模型,包括折减范围为边长四倍销钉直径的矩形模型D1、折减范围为两倍销钉直径的矩形模型D2。对节点各杆端施加轴向力后的有限元分析结果表明:两种模型的模拟结果与试验结果相差均较大,说明还有其他因素影响节点的受力性能,推测是安装偏差。(2)考虑安装偏差影响分析改进前节点的轴向受力性能。建模时在非连续木杆件端部施加垂直于轴向的强制水平位移,以体现安装偏差引起的转动。轴向受力性能有限元分析结果表明,较未考虑误差影响的结果与轴压试验结果更吻合,而且D2模型较D1模型吻合更好。在此基础上,进行D2模型的抗弯性能有限元分析,结果表明应力云图数值大小均未超过容许值,在设计弯矩作用下该节点不会发生破坏。(3)结合改进前节点轴压试验中的破坏现象,提出改进方案,即将改进前节点中的连续木杆件在中间截断,以释放加载过程中安装偏差引起的附加扭矩。同改进前节点一样考虑安装偏差进行轴压受力性能有限元分析,结果表明:节点轴向承载力较改进前提高,为后续轴压试验提供理论支撑。(4)结合实体试验中的安装偏差情况,对改进后节点有限元模型的非连续木杆件端部施加强制水平位移,但数值不同于对改进前节点所考虑的偏差。计算结果与试验结果对比分析发现两者存在一定差异,主要原因在于5、6杆之间的间隙等偏差尚未做考虑,今后研究中宜多方面考虑安装偏差。