近日，我院魏洋教授团队在土木工程领域国际权威期刊《Thin-Walled Structures》发表了最新研究成果（Experimental evaluation on the shear performance of grouted bolt connections in steel-CLT and steel-CLBT composite structures）。博士生陆金炜为第一作者，魏洋教授为通讯作者，我校为第一完成单位。该成果得到了国家自然科学基金的资助。
钢-木组合（STC）结构结合了木材的轻质与环保特性，以及钢材的高强度和良好延性，使其成为钢筋混凝土结构的可持续替代方案。随着木材加工技术的发展，正交胶合木（CLT）逐渐成为现代木结构建筑中广泛应用的一类工程木质产品。CLT兼具双向力学性能和良好的尺寸稳定性，成为开发STC结构的理想选择。钢-CLT组合结构协同受力的关键在于剪力连接件的抗剪性能，针对STC结构中常用机械紧固连接件存在较低的滑动刚度和明显的木材嵌入变形问题，本研究提出了嵌入灌浆层的高强螺栓连接技术。
为缓解对木材资源的过度依赖、科学合理的发展“以竹代木，竹木结合”，借鉴CLT加工工艺，将工程竹材与木材复合成正交胶合竹木（CLBT）显示出优于CLT的力学潜力。基于上述背景，本研究进一步提出灌浆螺栓连接的钢-CLBT组合结构，并与对应连接的钢-CLT组合结构进行了系统对比研究，通过双对称推出试验，重点研究了螺栓直径、螺栓强度、灌浆直径和胶合板类型对连接抗剪性能的影响。
研究结果表明，螺栓嵌入灌浆层中，提高了木材和竹材的嵌入性能。与可拆卸螺栓相比，灌浆螺栓连接的滑移刚度提高2倍以上；此外，钢-CLBT组合结构中灌浆螺栓连接的抗剪承载力和滑移刚度显著优于钢-CLT组合结构，抗剪承载力提升幅度在45%~70%，滑移刚度提升1.8~10倍。相较于CLT板，CLBT板与灌浆层形成更刚性的夹层结构，具备更高的嵌入强度和刚度，防止连接区域灌浆料和竹木的压碎破坏。基于不同的失效模式，论文评估和推导了各类连接的剪切承载力，得出适用的计算模型。最后，通过现有解析模型预测了各类连接的荷载-滑移行为，为未来的钢-CLBT和钢-CLT结构剪力连接件的设计和建模提供参考和思路。
灌浆螺栓连接的钢-CLBT和钢-CLT组合梁
灌浆螺栓连接的钢-CLBT推出试件
灌浆螺栓连接的钢-CLT推出试件
可拆卸螺栓连接的钢-CLT推出试件
供稿：陆金炜；供图：陆金炜；审核：魏洋；编辑：许历隆
