现代建筑与工程领域因可持续性需求日益青睐木结构体系。而木结构体系中的构件在制作时主要用化学胶粘剂和金属连接件,这些化学胶粘剂和金属连接存在对环境多少的负担,回收利用存在的问题,作为一种环保型传统金属连接件替代品,木钉具有广阔的推广应用前景。但木钉的连接在设计参数、性能和破坏形态上尚存在大量需要解析的科学问题。针对此问题,阙泽利木结构工作室王硕博士开展了“Lateral Resistance Performance of Wood-Frame Shear Walls with Wooden Nail Connections: Experimental and Finite Element Analysis”研究,本研究通过单调加载试验系统分析了多参数对木钉节点抗剪性能的影响机制,重点考察了覆面板材料(定向刨花板OSB与结构胶合板SP)、厚度(9.5mm和12mm)、木钉直径(3.7mm和4.7mm)、间距(50mm和100mm)及端帽构造(有/无端帽)等关键因素对节点力学性能的影响规律。通过荷载-位移曲线与力学参数(极限荷载、刚度、延性)分析获得重要结论:相较于其他因素,木钉端帽设计对抗剪性能影响微弱;采用SP覆面板的节点较OSB面板展现出显著更高的抗剪承载力。不同试件组的刚度与延性呈现差异化特征,其中O9-4.7组(OSB面板/9.5mm厚度/4.7mm木钉)具有最高刚度(1332 N/mm),而O12-4.7组(OSB面板/12mm厚度/4.7mm木钉)表现出最优延性(3.47)。此外,基于OpenSees软件开展的足尺木框架剪力墙全尺寸有限元模拟,深入揭示了覆面板类型、材料属性及厚度对结构抗侧性能的作用机理。相关研究成果发表于农林科学学科领域TOP期刊SCI一区收录的Journal of Bioresources and Bioproducts期刊(影响因子13)。该篇论文也是王硕博士四年攻读博士学位期间以第一作者发表的第6篇高水平论文。祝贺!
Shuo Wang, Jingkang Lin, Suwan Dong, Zhiyuan Chen, Fanxu Kong, Panpan Ma, Feibin Wang, Zeli Que,Lateral Resistance Performance of Wood-Frame Shear Walls with Wooden Nail Connections: Experimental and Finite Element Analysis,Journal of Bioresources and Bioproducts, 2025,10(3),:410-424,https://doi.org/10.1016/j.jobab.2025.04.002