【摘 要】
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在我国碳达峰、碳中和的新环保政策背景下,现代木结构建筑将在我国迎来良好的发展机遇。由于木结构具有良好的抗震性能以及我国有着震区重建、加固改造的需求,抗震型木框架剪力墙的应用和推广有着很好的前景。现代梁柱式木框架剪力墙作为起源于中国并在日本趋于成熟的一种结构体系,在中国具有广泛的渊源和文化认同。作为一种抵抗地震作用和风荷载的主要水平抗力构件,对其抗侧性能的研究有着必要性和紧迫性。本文主要研究梁柱式胶
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在我国碳达峰、碳中和的新环保政策背景下,现代木结构建筑将在我国迎来良好的发展机遇。由于木结构具有良好的抗震性能以及我国有着震区重建、加固改造的需求,抗震型木框架剪力墙的应用和推广有着很好的前景。现代梁柱式木框架剪力墙作为起源于中国并在日本趋于成熟的一种结构体系,在中国具有广泛的渊源和文化认同。作为一种抵抗地震作用和风荷载的主要水平抗力构件,对其抗侧性能的研究有着必要性和紧迫性。本文主要研究梁柱式胶合板覆面钉板木框架剪力墙的作用机理、水平加载试验以及有限元模拟仿真分析,通过研究得出以下结论:（1）1220mm×2440mm幅面胶合板梁柱式木框架剪力墙在容许应力法计算中强度标准值为25.13k N,换算成单位长度承载力为20.60k N/m;通过足尺试验获得剪力墙承载力为24.46k N,换算成单位长度承载力为20.05k N/m;在有限元模拟中计算所得剪力墙承载力为22.15k N,换算成单位长度承载力为18.15k N/m;有限元模拟值较试验值小了9%,表明此有限元模拟能较准确地预估出剪力墙的承载力值。对比前两者,容许应力法计算所得荷载标准值略大,分别为模拟值和试验值的113%、103%,说明此理论计算公式在剪力墙抗侧承载力计算上比较精确合理,同时均远大于国内《木结构设计标准》GB50005-2017所规定8.7k N/m的抗剪承载力设计值;（2）在整个水平加载试验过程中,梁柱式木框架剪力墙主要破坏区域如下:边柱和面板在边缘处的钉节点、底梁板和面板处钉节点。反映在试验中具体破坏形态为:钉拔出、钉疲劳剪断以及钉贯穿面板破坏等;（3）在对木框架剪力墙进行有限元模拟后,对各个因素的影响程度进行了分析与梳理,在其他构造条件相同时,落叶松胶合板覆面板剪力墙的极限承载力比OSB覆面板剪力墙极限承载力高出35%;（4）当覆面板材料分别为国产落叶松胶合板和OSB时,兴安落叶松框架柱截面尺寸为120 mm×120 mm的剪力墙极限承载力比105 mm×105 mm截面尺寸剪力墙极限承载力分别高出11%、14%;（5）当覆面板材料为国产落叶松胶合木、柱截面尺寸120 mm×120 mm、钉型号CN50时,柱间距407mm剪力墙极限承载力比日本标准柱间距455mm的剪力墙提高了9%;（6）剪力墙边柱边缘处钉节点的底部和顶端受到的力最大,底部钉节点所受应力明显大于顶部位置钉节点应力,同时面板中间部位钉节点受力很小,发挥的作用有限。覆面板边柱的破坏也是以底部钉子破坏为主,中间未发生破坏,符合实际情况;（7）间柱处的钉节点在受力上并未出现明显的零应力区域,在整体上表现出平面内转动变形的趋势。处于覆面板角部位置的底梁板处,钉节点应力值最大,符合实际破坏情况。在水平方向上,越是远离加载点的钉节点,其应力越小;在竖直方向上,越在底部的钉节点,其应力越大。
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