近日，公司陈佳炜老师以第一作者身份在土木工程领域国际著名期刊《Engineering Structures》（中科院1区，Top期刊）发表了题为“An innovative energy-dissipation angle bracket for CLT structures: Experimental tests and numerical analysis”的研究论文（链接：https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2024.118381），公司魏洋教授为共同通讯作者，公司为第一完成单位。研究成果得到了国家自然科学基金的资助。
正交胶合木结构是近年来欧美等地住宅、办公和文旅建筑建设中极具竞争力的新型低碳结构体系，一般采用正交胶合木剪力墙与楼板通过连接系统形成整体结构。由于板材强度高、刚度大，在侧向力作用下基本保持弹性，仅发生较小耗能，因此连接系统是控制正交胶合木结构抗震性能的关键。然而，目前正交胶合木结构中常用的金属抗剪和金属抗拉连接件存在着损伤模式不合理、耗能与变形能力差等提升空间，限制了正交胶合木结构在高烈度区的推广应用。
为此，论文首先研发了“软钢+橡胶”双重耗能抗剪连接件，通过金属软钢的屈服变形与高阻尼橡胶的剪切变形实现预期的破坏模式，并提供优异的耗能与变形能力。研究对耗能抗剪连接件进行了单调与低周往复加载试验，厘清了连接件的破坏模式，获得了力学性能，明确了工作机理，总结了软钢耗能肋宽度、橡胶剪切模量与阻尼比等因素对其力学性能的影响规律。此外，建立了耗能抗剪连接件的精细化有限元模型，并通过试验结果验证了其有效性；随后开展了参数分析，进一步探究了软钢骨架厚度与强度、橡胶高度以及是否设置螺栓垫板等因素对连接件力学性能的影响规律，为耗能抗剪连接件的性能优化与工程设计提供了理论参考，为后续耗能连接正交胶合木结构的抗侧力性能研究与推广应用奠定了基础。
图1 “软钢+橡胶”双重耗能抗剪连接件
图2 典型破坏模式
图3 有限元模型与试验结果的对比验证
供稿、供图：陈佳炜；初审：李强；终审：柳任飞；编辑：许历隆
