胶合木--钢夹板螺栓连接件滞回性能研究的任务书.docx

胶合木--钢夹板螺栓连接件滞回性能研究的任务书
任务书
一、项目背景
胶合木是一种由木材拼接而成的板材材料。在现代建筑和家居装修中，由于其具有高强度、耐水、耐腐蚀等优点，逐渐成为了一种流行的材料选择。然而在实际使用中，胶合木连接件的设计和使用问题成为了影响其使用安全和寿命的关键因素。
目前，在胶合木的连接结构中，钢夹板螺栓连接件广泛应用于建筑和家居装修等领域。在使用过程中，钢夹板螺栓连接件的滞回性能，尤其是在受力过程中的失稳性能，成为了需要重点考虑的问题。因此，本研究选取钢夹板螺栓连接件作为研究对象，旨在探究不同结构参数对其滞回性能的影响，为钢夹板螺栓连接件的设计和应用提供理论和实验依据。
二、研究内容与任务
本研究拟基于胶合木钢夹板螺栓连接件，开展以下内容的研究：
1.胶合木钢夹板螺栓连接件的结构参数及材料特性分析，包括板材的尺寸、厚度、孔径位置、螺栓的直径和长度等参数。
2.钢夹板螺栓连接件的滞回性能测试。使用力学试验机，采用循环载荷实验方法，对不同结构参数的钢夹板螺栓连接件进行力学性能测试，得到其滞回曲线、消能能力等性能指标。
3.钢夹板螺栓连接件的产生塑性变形的机理分析，通过数值模拟和有限元分析，探究钢夹板螺栓连接件在受力过程中发生塑性变形和失稳的原因。
4.钢夹板螺栓连接件设计及优化，基于上面的研究结果，优化钢夹板螺栓连接件的结构和尺寸设计，提高其在实际应用中的安全性和可靠性。
三、预期成果和意义
本研究预期达成以下成果：
1.研究钢夹板螺栓连接件的滞回性能，分析不同结构参数的钢夹板螺栓连接件的滞回曲线特征和相应的消能能力指标。
2.探究钢夹板螺栓连接件的塑性变形机理，拓宽数值模拟和有限元分析的应用。
3.提高钢夹板螺栓连接件的设计和应用的安全性和可靠性，为胶合木连接结构的设计和应用提供有效支持和指南。
4.发挥胶合木在现代建筑和家居装修领域的应用优势，推动建筑和家居行业的转型升级和可持续发展。
四、研究方法
本研究采用实验研究和数值分析相结合的方法，主要包括以下内容：
1.实验室雏型制作：根据研究要求，制作钢夹板胶合木连接件的雏型，保证其制作的准确性和可靠性。
2.力学特性测试：使用力学试验机进行循环载荷实验，同时进行荷载-位移曲线的记录和分析，并根据分析结果，得到滞回曲线以及不同参数下钢夹板螺栓连接件的消能能力等性能指标。
3.数值模拟：使用ANSYS等工具进行当前设计方案下的有限元分析，并进行模拟和优化。
五、检索范围和参考文献
在研究过程中，需要查阅相关的国内外文献、规范和技术资料等。检索的范围包括但不限于以下方面：
1.钢夹板螺栓连接件的设计规范及标准，如GB50017-2017《钢结构设计规范》等。
2.相关的学术期刊、电子书籍及论文集合，如《JournalofBridgeEngineering》、《JournalofStructuralEngineering》等。
3.数值模拟相关的软件说明手册及教材，如《ANSYS异性有限元分析基础与实例》等。
参考文献：
1.Deng,C.,SimõesdaSilva,L.,&Huang,X.(2019).Experimentalinvestigationontheseismicperformanceofsawntimber–steeldowelhybridmoment-resistingframes.EngineeringStructures,202,110078.
2.Harries,K.A.,&Ban,H.(2017).ExperimentstoCategorizethebehaviorofTimber–SteelHybridConnectionswithTaperedBeam-Ends.JournalofStructuralEngineering,143(2),04016204.
3.Han,R.,Liu,W.,&Dai,D.(2016).Experimentalstudyontheseismicbehavioroftruss-girderhybridstructures.JournalofBridgeEngineering,21(8),04016036.
4.Wang,R.,&Smith,D.(2019).Strategiesformaximizingtheperformanceoftimber–steelcompositeconnections.JournalofStructuralEngineering,145(1),04018220.
六、时间安排及经费预算
本研究时间安排预计为一年，其中各项具体研究工作时间分配如下表所示。
|研究内容|起始时间|结束时间|
|------|------|------|
|雏型制作|第1个月|第2个月|
|力学特性测