典型直榫梁柱節點在現代木結構中的應用研究*

戴 璐 肖浩楠

（北京林業大學，北京 100083)

木結構建筑的節點是影響結構力學性能的關鍵部分，其連接方式可大致分為榫卯連接和金屬連接件連接（包括釘、螺栓連接和齒板連接）兩種，木構件間的連接形式對結構體系力學性能具有決定性作用。金屬連接件由于制作簡單、施工快捷和安全可靠，在現代木結構建筑中應用廣泛，國內外對其應用的力學性能研究已經成熟，形成了一套系統的設計理論[1-2]。對于螺栓連接，銷槽承壓強度是決定其力學性能的重要因素[3]，通常受承壓方向、螺栓尺寸與分布、木材材性等多方面的影響，因而螺栓連接節點易發生木材劈裂的脆性破壞，且抗震性能較弱。

對于榫卯連接，由于木材屬于彈塑性材料，且榫卯連接的各個構件之間并不是緊密貼合，存在縫隙，使得榫卯節點表現出典型的半剛性特征，具有一定的抗拉、壓、彎、扭能力和良好的抗震性能。因此將榫卯節點應用于現代木結構建筑，有利于提高結構建筑整體穩定性和抗震性能。但目前對榫卯連接節點在現代木結構中的應用研究仍處于探索階段，沒有形成基于近、現代科學的系統的結構設計理論。

本文采用大型有限元分析軟件Abaqus對古建木構中典型直榫連接梁柱節點進行數值模擬，選擇正交各向異性材料模型模擬木材，建立直榫節點的力學模型進行有限元仿真模擬，得到了其受力狀態及破壞模式。并與現代木結構建筑中梁柱節點常用的螺栓連接進行對比分析，探討典型直榫節點在現代木結構中應用的理論依據。……