·1506· 工程科学学报，第37卷，第11期 前三者相同为90mm左右，生土填充墙的厚度偏厚为 原木板被烘干至湿度为12%±2%，防止形状变化和 l50mm.在抗压强度方面，轻型混凝土填充墙为 表面裂缝，采用削剪或指接木的方法获得理想的长度 27MPa;次之为交叉层积木填充墙，为1l.8MPa:最小 和质量：(2)交错铺设交叉层积木板，用聚氨酯黏结剂 是生土填充墙，只有4MPa.轻型混凝土填充墙具有较 粘接木条的面和边，再经液压、真空压或压缩空气压处 高的弹性模量和抗压强度，但是较强的抗压强度和弹 理使其变成均匀粘接牢固的木板，采用平刨磨砂获得 性模量经常会导致其墙板的脆性开裂，延性减少，耗能 光滑表面：(3)采用计算机数控机床精确切割窗户、 能力劣化.交叉层积木由于其特殊的加工工艺，有效 门、楼梯或其他构件：(4)包装运输至施工现场：(5)采 缩小了自身的收缩和膨润变形，增强了形状和尺寸的 用吊车吊装以及连接件进行现场安装.其加工工艺与 稳定性.此外，其强度较高，强重比大(2.41)，重量轻， 安装示意图如图3所示 使其具有较好的抗震性能 在欧洲采用三种估算交叉层积木板或梁的面外刚 1.2交叉层积木制造工艺以及设计方法 度和强度的方法：复合理论（简称k法）叼、机械梁理 交叉层积木的制作安装工艺分为五个步骤：(1) 论（简称α法）网和剪力类比理论阿 交叉层积木 交叉层积木 木条制作 板的组装 板的切割 包装运输 螺丝钉连接 交叉层积木 交叉层积术 的现场安装 的现场吊装 金属件连接 图3交叉层积木的加工与安装 Fig.3 Fabrication and installation of CLT 复合理论基于每一单层交叉层积木板的强度和刚 两个梁的弯曲刚度和剪切刚度以获得整个截面的结 度，考虑中间层垂直方向的影响，通过计算不同加载方 果.该方法不但考虑了剪切变形，而且不受层数、厚度 向的复合系数来折算出多层正交叠加后的刚度和强 和弹性模量的限制 度刀，该复合理论只能考虑相同厚度相同弹性模量的 2 交叉层积木连接试验设计 交叉层积木层，不能考虑受弯构件各层的受剪变形，因 此只能用于大的跨高比（通常大于30）的交叉层积木 本论文的连接采用金属连接件和紧固件来协调变 构件。 形和耗散能量，其刚度和承载能力很大程度上取决于 机械梁理论考虑了平行层（与加载方向平行）的 连接件和紧固件的类型及数量，因此需要通过试验获 刚度贡献以及垂直层（与加载方向平行）的滚切变形 得两者的最佳配比，研究不同连接组合在顺纹方向和 影响图，可以计算不同层厚度和不同弹性模量的交叉 横纹方向的力学性能 层积木层，但是忽略了平行层的剪切变形，只适用于相 2.1试件设计 对大的跨高比交叉层积木板 连接试件包括三个构件：金属连接件、紧固件和交 Kreuzinger网提出的剪力类比理论是目前公认的 叉层积木试块 最准确的方法.该方法将多层的交叉层积木截面分成 连接试验中三种金属连接件：连接件A(Winkelv-- 两个虚拟梁A和B,用无限刚度的腹板构件连接，以协 erbinder90×48×3.0×116),连接件B(BMF- 调其变形.梁A代表所有各层基于各自的中性轴的弯 Winkelverbinder 105)和连接件C（AKRl35LGB- 曲强度的总和，梁B代表了Steiner点的弯曲刚度和交 Winkelverbinder),如图4所示.由SIMPSON StrongTie 叉层积木板的剪切刚度和所有连接的弯曲刚度.叠加 公司生产，其材料为高强镀铝锌钢的材质S250GD+工程科学学报，第 37 卷，第 11 期 前三者相同为 90 mm 左右，生土填充墙的厚度偏厚为 150 mm． 在 抗 压 强 度 方 面，轻 型 混 凝 土 填 充 墙 为 27 MPa; 次之为交叉层积木填充墙，为 11. 8 MPa; 最小 是生土填充墙，只有 4 MPa． 轻型混凝土填充墙具有较 高的弹性模量和抗压强度，但是较强的抗压强度和弹 性模量经常会导致其墙板的脆性开裂，延性减少，耗能 能力劣化． 交叉层积木由于其特殊的加工工艺，有效 缩小了自身的收缩和膨润变形，增强了形状和尺寸的 稳定性． 此外，其强度较高，强重比大( 2. 41) ，重量轻， 使其具有较好的抗震性能． 1. 2 交叉层积木制造工艺以及设计方法 交叉层积木的制作安装工艺分为五个步骤: ( 1) 原木板被烘干至湿度为 12% ± 2% ，防止形状变化和 表面裂缝，采用削剪或指接木的方法获得理想的长度 和质量; ( 2) 交错铺设交叉层积木板，用聚氨酯黏结剂 粘接木条的面和边，再经液压、真空压或压缩空气压处 理使其变成均匀粘接牢固的木板，采用平刨磨砂获得 光滑表面; ( 3) 采用计算机数控机床精确切割窗户、 门、楼梯或其他构件; ( 4) 包装运输至施工现场; ( 5) 采 用吊车吊装以及连接件进行现场安装． 其加工工艺与 安装示意图如图 3 所示． 在欧洲采用三种估算交叉层积木板或梁的面外刚 度和强度的方法: 复合理论( 简称 k 法) ［17］、机械梁理 论( 简称 α 法) ［18］和剪力类比理论［19］． 图 3 交叉层积木的加工与安装 Fig． 3 Fabrication and installation of CLT 复合理论基于每一单层交叉层积木板的强度和刚 度，考虑中间层垂直方向的影响，通过计算不同加载方 向的复合系数来折算出多层正交叠加后的刚度和强 度［17］，该复合理论只能考虑相同厚度相同弹性模量的 交叉层积木层，不能考虑受弯构件各层的受剪变形，因 此只能用于大的跨高比( 通常大于 30) 的交叉层积木 构件． 机械梁理论考虑了平行层( 与加载方向平行) 的 刚度贡献以及垂直层( 与加载方向平行) 的滚切变形 影响［18］，可以计算不同层厚度和不同弹性模量的交叉 层积木层，但是忽略了平行层的剪切变形，只适用于相 对大的跨高比交叉层积木板． Kreuzinger［19］提出的剪力类比理论是目前公认的 最准确的方法． 该方法将多层的交叉层积木截面分成 两个虚拟梁 A 和 B，用无限刚度的腹板构件连接，以协 调其变形． 梁 A 代表所有各层基于各自的中性轴的弯 曲强度的总和，梁 B 代表了 Steiner 点的弯曲刚度和交 叉层积木板的剪切刚度和所有连接的弯曲刚度． 叠加 两个梁的弯曲刚度和剪切刚度以获得整个截面的结 果． 该方法不但考虑了剪切变形，而且不受层数、厚度 和弹性模量的限制． 2 交叉层积木连接试验设计 本论文的连接采用金属连接件和紧固件来协调变 形和耗散能量，其刚度和承载能力很大程度上取决于 连接件和紧固件的类型及数量，因此需要通过试验获 得两者的最佳配比，研究不同连接组合在顺纹方向和 横纹方向的力学性能． 2. 1 试件设计 连接试件包括三个构件: 金属连接件、紧固件和交 叉层积木试块． 连接试验中三种金属连接件: 连接件 A ( Winkelv￾erbinder 90 × 48 × 3. 0 × 116 ) ，连 接 件 B ( BMF￾Winkelverbinder 105 ) 和 连 接 件 C ( AKＲ135LG-B￾Winkelverbinder) ，如图 4 所示． 由 SIMPSON StrongTie 公司生产，其材料为高强镀铝锌钢的材质 S250GD + · 6051 ·