近日，我院黄林杰老师以第一作者身份，在结构工程领域权威期刊、美国土木工程师学会（ASCE）旗下《Journal of Structural Engineering》发表题为“Experimental Investigation and Theoretical Analysis of Friction Damped Self-Centering Timber Frame Considering Compression Perpendicular to the Grain” 的研究论文（DOI: 10.1061/JSENDH.STENG-16369）。我校为该成果的第一完成单位，研究得到国家自然科学基金项目资助。
预应力自复位木框架因具备震后变形小、功能可恢复等优势，备受行业关注。然而，木材横纹承压强度低及预应力损失等问题，显著制约了其抗震性能。针对这一瓶颈，论文以局部节点强化型-摩擦耗能自复位木框架为对象，通过开展缩尺模型在低周反复荷载下的拟静力试验与理论分析，系统揭示了预应力-木材横纹受压相互影响机理，研究了耗能器及复位单元参数对结构耗能、刚度与自复位能力等滞回性能的影响机制。
研究提出了节点间隙张开后钢板加强柱面横纹受压变形的理论计算公式，阐明了加强钢板与梁端角钢对结构刚度与承载力的贡献机理，揭示了预应力和螺栓预紧力的时变损失规律及结构损伤演化模式。所建立的柱横纹受压变形理论模型，为摩擦耗能预应力自复位木框架的损伤评估提供了可靠预测工具；提出的极限状态下弯矩贡献比（λult），实现了结构最大间隙张开时复位性能与木柱横纹损伤控制的量化设计。
该成果在理论层面为预应力自复位木框架的工程设计提供了科学依据，在应用层面为高烈度地区木结构建筑的推广提供了关键技术支撑。
图1局部节点强化型-摩擦耗能预应力自复位木框架节点构造
（b）节点变形与损伤 （b）节点变形与损伤 （c）梁横纹受压分析模型
图2框架循环往复加载试验与节点损伤模式分析
（a）摩擦耗能-预应力框架 （b）纯预应力框架 （c）无预应力框架
图3 侧向力-位移角关系曲线
（a）计算方法 （b）摩擦耗能-预应力框架 （c）无预应力框架
图4等效粘滞阻尼比
（a）高摩擦-高预应力 （b）中等摩擦-高预应力 (c) 无摩擦-高预应力
（d）中等摩擦-中等预应力 (e) 低摩擦-低预应力 （f）预应力损失分析简化模型
图5 预应力损失分析
图6 考虑木柱横纹受压的损伤分析
供稿：黄林杰；供图：黄林杰；审核：魏洋；编辑：许历隆
