现代竹木结构剪力墙主要连接件：理论剖析与试验探究

现代竹木结构剪力墙主要连接件：理论剖析与试验探究一、引言1.1研究背景与意义在全球倡导可持续发展的大背景下，建筑行业正积极寻求绿色、环保且可持续的建筑材料与结构体系。现代竹木结构作为一种生态友好型的建筑形式，近年来在国内外得到了广泛关注与发展。竹材生长迅速，一般2-4年即可成材，是一种典型的速生材料。我国竹林面积广阔，竹产业规模位居世界前列，丰富的竹资源为现代竹木结构的发展提供了坚实的物质基础。同时，木材作为传统的建筑材料，其良好的力学性能和加工性能，也在建筑领域占据着重要地位。将竹材与木材结合形成的现代竹木结构，不仅兼具两者的优点，还能在一定程度上缓解木材资源的紧张问题。剪力墙作为建筑结构中的重要抗侧力构件，在竹木结构建筑中也发挥着关键作用。它能够有效抵抗水平荷载，如风荷载和地震作用，保障建筑结构的稳定性和安全性。而连接件则是竹木结构剪力墙中不可或缺的部分，其性能直接影响着剪力墙的整体力学性能。通过连接件，竹木结构构件之间能够实现可靠连接，协同工作，共同承受各种荷载。例如，在地震发生时，连接件需要传递构件之间的内力，保证剪力墙的整体性，防止结构发生破坏。从实际应用来看，当前对于现代竹木结构剪力墙主要连接件的研究还存在一些不足。一方面，不同类型连接件的受力性能和破坏模式尚未完全明确，这给结构设计带来了一定的困难。例如，在一些工程中，由于对连接件的受力性能了解不够深入，导致在实际使用过程中出现连接件松动、破坏等问题，影响了结构的安全性。另一方面，现有的连接件设计方法和理论还不够完善，缺乏充分的试验验证和理论支持。在实际设计中，往往只能参考传统木结构或其他结构体系的连接件设计方法，这可能无法充分发挥竹木结构的特点和优势。因此，深入开展现代竹木结构剪力墙主要连接件的理论分析与试验研究具有重要的现实意义。在理论方面，通过对连接件的力学性能进行深入分析，可以建立更加完善的理论模型，为连接件的设计提供更科学的依据。在试验方面，通过大量的试验研究，可以获取连接件的实际受力性能和破坏模式等数据，验证理论分析的正确性，同时也为工程应用提供直接的参考。这不仅有助于推动现代竹木结构在建筑领域的广泛应用，还能促进建筑行业朝着绿色、可持续的方向发展，对于实现我国“碳达峰”“碳中和”的目标具有积极的推动作用。1.2国内外研究现状国外对现代竹木结构剪力墙连接件的研究起步较早，在理论分析和试验研究方面都取得了一定的成果。在理论分析上，一些学者运用弹性力学、材料力学等知识，对连接件的受力性能进行模拟和计算。如美国的研究人员通过建立力学模型，分析了钉连接在不同受力状态下的应力分布情况，得出了钉的直径、长度以及钉距等参数对连接强度的影响规律。在试验研究方面，美国林产品实验室进行了大量关于木结构连接件的试验，涵盖了不同类型的钉子、螺栓以及金属连接件等，研究其在不同荷载作用下的力学性能和破坏模式，这些试验结果为木结构连接件的设计和规范制定提供了重要依据。在国内，随着现代竹木结构建筑的发展，对其剪力墙连接件的研究也逐渐增多。一些高校和科研机构针对不同类型的连接件开展了理论与试验研究。例如，南京林业大学对竹木结构中常用的螺栓连接进行了深入研究，通过试验分析了螺栓的材质、规格以及木材和竹材的特性对连接性能的影响。在理论方面，研究人员运用有限元软件对螺栓连接节点进行模拟分析，探讨其在复杂受力情况下的力学行为，为螺栓连接的设计提供了理论支持。尽管国内外在现代竹木结构剪力墙连接件研究方面取得了一定成果，但仍存在一些不足。一方面，对于新型连接件的研究还不够深入，如一些基于新型材料或创新连接方式的连接件，其力学性能和可靠性还缺乏充分的认识。另一方面，现有研究大多集中在单一连接件的性能研究上，对于多种连接件组合使用时的协同工作性能研究较少。此外，由于竹材和木材的材料特性存在差异，目前还缺乏一套完整的、专门针对现代竹木结构剪力墙连接件的设计理论和方法，这在一定程度上限制了现代竹木结构建筑的推广和应用。1.3研究内容与方法本研究围绕现代竹木结构剪力墙主要连接件展开，旨在全面深入地了解其性能，为工程应用提供坚实的理论与实践依据。研究内容涵盖多个关键方面。在连接件的力学性能分析方面，将运用材料力学、弹性力学等基础理论，对常见的螺栓连接、钉连接以及新型连接件进行深入的力学分析。例如，对于螺栓连接，详细分析其在拉力、剪力作用下的受力状态，探究螺栓的直径、长度、材质等参数对连接性能的影响规律。通过理论推导，建立起相应的力学模型，精确计算连接件在不同受力情况下的应力、应变分布，从而准确评估其承载能力和变形特性。破坏模式研究也是重要内容之一。通过大量的试验研究，细致观察连接件在单调加载、循环加载等不同工况下的破坏过程，深入分析其破坏模式。以钉连接为例，研究钉的拔出、剪断以及木材的劈裂等破坏形式，明确各种破坏模式的产生条件和发展机制，为结构设计提供关键的参考依据，使设计能够充分考虑到可能出现的破坏情况，提高结构的安全性和可靠性。试验研究将精心设计并开展一系列针对性强的试验。制作不同类型、不同参数的竹木结构剪力墙试件，对其进行拟静力试验、拟动力试验等。在拟静力试验中，逐步施加水平荷载，记录试件的荷载-位移曲线、刚度变化、耗能能力等关键数据，分析连接件在往复荷载作用下的性能变化规律。在拟动力试验中，模拟地震等实际动力作用，研究试件在复杂动力环境下的响应，获取更真实的性能数据，为实际工程中的抗震设计提供直接的数据支持。数值模拟方面，借助先进的有限元软件，如ANSYS、ABAQUS等，建立精确的竹木结构剪力墙模型，模拟连接件在不同受力条件下的力学行为。通过与试验结果进行对比验证，不断优化模型参数，提高模拟的准确性。利用优化后的模型，进一步开展参数分析，深入研究各种因素对连接件性能的影响，拓展研究的广度和深度，为理论分析和工程设计提供有力的辅助工具。本研究综合运用多种方法。文献研究法用于全面收集国内外相关研究资料，了解研究现状和发展趋势，明确研究的切入点和重点。理论分析为试验研究和数值模拟提供理论基础，指导试验方案的设计和数值模型的建立。试验研究则为理论分析和数值模拟提供真实可靠的数据验证，三者相互结合、相互验证，确保研究结果的科学性和可靠性，为现代竹木结构剪力墙主要连接件的设计和应用提供全面、准确的技术支持。二、现代竹木结构剪力墙概述2.1竹木结构建筑发展竹木结构建筑的历史源远流长，可追溯至数千年前。在古代，竹子和木材作为极易获取的天然材料，被广泛应用于建筑领域。在中国，早在河姆渡文化时期，就已出现了以木材为主要材料的干栏式建筑，展现了当时人们对木材特性的认识和运用能力。同时，竹子因其分布广泛、生长迅速、韧性良好等特点，也成为南方地区建筑的常用材料，被用于搭建房屋、桥梁等。例如，在云南、贵州等地的少数民族聚居区，竹楼便是极具代表性的竹结构建筑，其独特的造型和巧妙的构造，不仅适应了当地的气候和地理环境，还体现了深厚的民族文化内涵。在国外，像东南亚、南美洲等地区，由于竹子和木材资源丰富，竹木结构建筑同样有着悠久的历史。如印度尼西亚的传统竹屋，以竹子为主要承重结构，搭配茅草屋顶，既经济实用，又与自然环境完美融合。随着时代的发展，现代竹木结构建筑在继承传统的基础上，不断创新和发展。在国内，近年来随着人们对绿色建筑和可持续发展的关注度不断提高，竹木结构建筑迎来了新的发展机遇。许多城市和乡村开始出现以竹木结构为特色的建筑项目，涵盖了住宅、商业建筑、公共设施等多个领域。在一些生态旅游景区，竹木结构的度假小屋、餐厅等建筑，以其独特的自然风格和环保理念，吸引了大量游客。同时，国内的科研机构和高校也加大了对竹木结构建筑的研究力度，在材料性能优化、结构设计创新、施工工艺改进等方面取得了一系列成果，为竹木结构建筑的发展提供了有力的技术支持。在国际上，竹木结构建筑也受到了广泛关注和应用。欧洲、北美等地的一些国家，积极探索竹木结构在现代建筑中的应用，将其与现代设计理念和先进技术相结合，创造出了许多独具特色的建筑作品。如德国的一些竹木结构住宅，采用先进的加工工艺和连接技术，使竹木结构的性能得到了极大提升，同时在建筑外观设计上注重简洁、时尚，展现出了现代竹木结构建筑的魅力。此外，国际竹藤组织等国际组织也在积极推动竹木结构建筑的发展，通过举办国际会议、开展技术交流等活动，促进了竹木结构建筑技术在全球范围内的传播和应用。竹木结构建筑具有诸多优势。在环保方面，竹子生长迅速，是一种典型的可再生资源，其生长过程中能够吸收大量的二氧化碳，有助于缓解温室效应。同时，木材作为天然材料，在生产和加工过程中对环境的影响相对较小。与传统的混凝土和钢材相比，竹木结构建筑在建造和使用过程中能够显著减少能源消耗和碳排放，符合可持续发展的要求。在经济方面，竹材和木材的价格相对较低，尤其是在竹子和木材资源丰富的地区，能够有效降低建筑成本。此外，竹木结构建筑的施工工艺相对简单，施工周期较短，能够减少人工成本和时间成本，具有较高的经济效益。2.2竹木结构剪力墙工作原理现代竹木结构剪力墙主要由墙骨柱、顶梁板、底梁板以及覆面板等部分组成。墙骨柱通常采用木材或竹集成材，按一定间距竖向排列，是剪力墙的主要竖向承重构件，如同人体的骨骼一般，为整个结构提供竖向支撑。顶梁板和底梁板分别设置在墙骨柱的顶部和底部，它们将墙骨柱连接成一个整体，使整个剪力墙在竖向形成稳定的框架结构。覆面板则固定在墙骨柱的外侧，通常采用竹胶合板、木胶合板等材料，其作用类似于皮肤，不仅能够保护内部结构，还在承受水平荷载时发挥关键作用。在建筑结构中，竹木结构剪力墙主要承担水平荷载，如风荷载和地震作用。当水平荷载作用于建筑时，剪力墙就像一道坚固的屏障，通过自身的刚度和强度来抵抗荷载，防止建筑结构发生过大的水平位移和变形。其工作原理基于材料的力学性能和结构的协同作用。当水平力施加时，覆面板首先受到力的作用，由于覆面板与墙骨柱之间通过连接件紧密连接，覆面板会将水平力传递给墙骨柱。墙骨柱在承受水平力的同时，还会受到自身重力以及顶梁板和底梁板传来的竖向力的作用，处于复杂的受力状态。墙骨柱通过自身的抗弯、抗剪能力来抵抗这些力，将水平力传递到基础，从而保证整个建筑结构的稳定性。在实际受力过程中，以地震作用为例，地震波会使建筑产生水平方向的振动。竹木结构剪力墙在这种振动作用下，覆面板会发生变形，通过连接件将地震力传递给墙骨柱。墙骨柱之间相互协同工作，共同抵抗地震力。在这个过程中，连接件起到了至关重要的作用，它不仅要保证覆面板与墙骨柱之间的连接牢固，还要能够有效地传递内力，使两者协同变形。如果连接件的性能不佳，在地震力作用下可能会发生松动、破坏等情况，导致覆面板与墙骨柱之间的连接失效，从而使剪力墙的整体性能下降，无法有效地抵抗地震力，危及建筑结构的安全。2.3主要连接件在竹木结构剪力墙中的作用主要连接件在现代竹木结构剪力墙中扮演着至关重要的角色，是保障剪力墙结构性能和安全的关键要素。在连接墙板与骨架方面，连接件就如同建筑结构的“关节”，将墙板与骨架紧密地连接在一起。以钉连接为例，钉子通过穿透墙板和骨架，依靠自身与材料之间的摩擦力以及机械咬合力，使墙板牢固地附着在骨架上。这种连接方式确保了两者在受力过程中能够协同工作，共同承受荷载。如果没有连接件，墙板与骨架就会相互分离，无法形成一个有效的抗侧力体系，建筑结构在水平荷载作用下将变得极其脆弱。在螺栓连接中，螺栓穿过墙板和骨架的预留孔洞，通过螺母拧紧，提供强大的紧固力，使墙板与骨架之间的连接更加稳固，能够承受更大的拉力和剪力。荷载传递是连接件的另一重要作用。在竹木结构剪力墙中，连接件承担着将作用在墙板上的荷载传递给骨架的任务。当风荷载或地震作用施加于建筑时，墙板首先受到水平力的作用，连接件能够将这些力有效地传递给墙骨柱等骨架构件。在一个典型的竹木结构剪力墙中，覆面板受到水平风荷载，通过连接件将力传递给墙骨柱，墙骨柱再将力传递到底梁板和基础，最终将荷载传递到地基。在这个过程中，连接件的传力性能直接影响着剪力墙的承载能力。如果连接件的强度不足或传力路径不合理，就会导致荷载传递不畅，使墙板或骨架构件局部受力过大，从而引发结构破坏。增强稳定性是连接件的重要功能。连接件通过约束墙板和骨架的相对位移，增强了竹木结构剪力墙的整体稳定性。在循环荷载作用下，如地震时的往复振动，连接件能够限制墙板与骨架之间的错动，防止结构出现松动和倒塌。在一些试验中可以观察到，当连接件性能良好时，剪力墙在承受较大的水平位移时仍能保持稳定；而当连接件出现破坏或失效时，剪力墙的稳定性会急剧下降，容易发生倒塌。此外，连接件还能够协调墙板和骨架的变形，使整个结构在受力过程中变形均匀，提高结构的抗震性能。在多遇地震作用下，连接件能够使墙板和骨架共同变形，消耗地震能量，减小结构的地震反应；在罕遇地震作用下，连接件能够在一定程度上延缓结构的破坏进程，为人员疏散和救援争取时间。三、现代竹木结构剪力墙主要连接件类型及工作原理3.1钉连接件在现代竹木结构剪力墙中，钉连接件是较为常用的一种连接方式，主要包括普通圆钉和自攻螺钉。普通圆钉一般由碳钢制成，其外形为细长的圆柱体，一端为尖锐的钉尖，便于钉入木材或竹材中，另一端为平头。自攻螺钉则具有特殊的螺纹设计，螺纹较深且螺距较大，无需预先钻孔即可直接拧入材料，其头部形状多样，常见的有十字槽、一字槽等，方便使用螺丝刀等工具进行操作。钉连接件的连接方式相对简单。在施工时，通过外力将钉直接钉入或拧入需要连接的竹木结构构件中。以竹集成材与定向刨花板组成的剪力墙为例，将钉子钉入竹集成材墙骨柱和定向刨花板覆面板，使两者连接在一起。在这个过程中，钉与构件之间依靠摩擦力和机械咬合力实现连接。钉的表面与木材或竹材的细胞壁紧密接触，形成摩擦力，同时钉身嵌入材料内部，与材料的纤维相互交错，产生机械咬合力，从而保证连接的可靠性。钉连接件的工作原理基于其在受力时的传力机制。当竹木结构剪力墙受到水平荷载时，如风力或地震力，力首先作用在覆面板上。覆面板通过钉连接件将力传递给墙骨柱。钉在传递力的过程中，主要承受剪切力和拉力。在剪切力作用下，钉抵抗覆面板与墙骨柱之间的相对错动；在拉力作用下，钉防止覆面板与墙骨柱分离。在风荷载作用下，剪力墙会产生水平方向的位移，覆面板会有相对于墙骨柱滑动的趋势，此时钉连接件会承受剪切力，通过自身的抗剪能力来阻止这种滑动，使覆面板和墙骨柱能够协同工作，共同抵抗风荷载。钉连接件在竹木结构剪力墙中有着广泛的应用场景。在轻型竹木结构住宅中，常使用钉连接件来连接墙骨柱与覆面板，以及各层楼盖的构件。这种连接方式施工便捷，能够提高施工效率，降低施工成本。由于钉连接件的安装不需要复杂的工具和技术，施工人员可以快速完成连接工作，适合大规模的建筑施工。此外，钉连接件还适用于一些对结构整体性要求相对较低的临时性建筑或简易建筑，如工地的临时工棚、仓库等。然而，钉连接件也存在一些缺点。其承载能力相对有限，在承受较大荷载时，容易出现钉的拔出、剪断或木材、竹材的劈裂等破坏现象。如果剪力墙受到强烈地震作用，过大的荷载可能导致钉从构件中拔出，使连接失效，从而影响整个结构的稳定性。此外，钉连接件的耐久性相对较差，在潮湿环境或长期使用过程中，钉容易生锈腐蚀，导致连接强度下降。在一些南方潮湿地区的竹木结构建筑中，由于空气湿度较大，钉连接件更容易受到腐蚀，需要定期进行维护和更换。3.2角部连接件角部连接件在现代竹木结构剪力墙中起着关键作用，其主要用于墙角部位，常见的角部连接件有角钢连接件和专用角部金属连接件。角钢连接件通常由热轧或冷弯的角钢制成，其形状为直角形，两边的长度和厚度根据实际工程需求而定。专用角部金属连接件则是根据竹木结构剪力墙的特点专门设计的，其形状和构造更为复杂，以满足墙角部位特殊的受力要求。以角钢连接件为例，其构造特点在于直角的形状能够与墙角的两个面紧密贴合。在安装时，通过螺栓或钉子将角钢的两边分别固定在墙角的两个构件上，如墙骨柱和底梁板。其工作原理是利用角钢的刚性和强度，增强墙角的稳定性。当剪力墙受到水平荷载时，墙角部位会承受较大的弯矩和剪力，角钢连接件能够有效地抵抗这些力，将力传递到相邻的构件上，从而防止墙角出现开裂、变形等破坏现象。在风荷载作用下，墙角会受到向外的推力，角钢连接件能够通过自身的抗弯和抗剪能力，将推力传递给墙骨柱和底梁板，保证墙角的稳固。专用角部金属连接件的构造更为精细，通常会在连接件上设置多个连接孔，以便与不同位置的构件进行连接。其工作原理与角钢连接件类似，但在传力性能上更为优越。专用角部金属连接件能够更好地适应墙角部位复杂的受力状态，通过合理的设计，使力能够更均匀地传递到各个构件上，进一步提高墙角的承载能力和稳定性。在一些大型竹木结构建筑中，由于墙角承受的荷载较大，采用专用角部金属连接件能够显著提高结构的安全性。在实际应用中，角部连接件的选择和布置需要根据具体的工程情况进行优化。在设计时，需要考虑墙角的受力大小、方向以及构件的尺寸、材质等因素，选择合适类型和规格的角部连接件。同时，要合理确定连接件的数量和位置，确保墙角部位的受力均匀，避免出现局部应力集中的现象。在施工过程中，要严格按照设计要求进行安装，保证连接件与构件之间的连接牢固，以充分发挥角部连接件的作用。3.3其他连接件除了钉连接件和角部连接件，螺栓和钢板连接件在现代竹木结构剪力墙中也有着重要应用。螺栓连接件通常由螺杆、螺母和垫圈组成。螺杆一般采用高强度钢材制成，具有较高的抗拉和抗剪强度。螺母用于紧固螺杆，通过旋转螺母，使螺杆产生预紧力，从而将被连接的竹木结构构件紧密地连接在一起。垫圈则放置在螺母和构件之间，其作用是增大接触面积，分散压力，防止螺母对构件表面造成损伤，同时也能提高连接的稳定性。在连接方式上，螺栓连接可分为普通螺栓连接和高强螺栓连接。普通螺栓连接是通过螺栓穿过构件的预留孔洞，然后用螺母拧紧实现连接。这种连接方式施工简单、成本较低，但在承受动荷载或对连接紧密性要求较高的情况下，其性能相对较弱。高强螺栓连接则利用螺栓的预拉力和构件接触面之间的摩擦力来传递荷载。在安装时，通过专用的工具对高强螺栓施加较大的预紧力，使构件接触面紧密贴合，从而提高连接的可靠性和承载能力。高强螺栓连接在承受动荷载和反复荷载时表现出良好的性能，常用于对结构安全性要求较高的竹木结构建筑中，如一些大型竹木结构场馆、桥梁等。钢板连接件是一种采用钢板制作的连接件，其形状和尺寸根据具体的连接需求进行设计和加工。常见的钢板连接件有连接板、连接角钢等。连接板通常为矩形或方形，在其上开设多个螺栓孔，通过螺栓将其与竹木结构构件连接在一起。连接角钢则具有直角形状，可用于连接两个垂直的构件，增强连接部位的强度和稳定性。钢板连接件的作用主要体现在增强连接部位的强度和刚度。在竹木结构剪力墙中，当构件之间的连接部位需要承受较大的拉力、压力或剪力时，钢板连接件能够有效地分散荷载，提高连接部位的承载能力。在竹集成材柱与梁的连接中，使用钢板连接件可以增加连接的可靠性，防止在荷载作用下连接部位出现开裂、变形等问题。此外，钢板连接件还能提高结构的整体性，使各个构件更好地协同工作。通过将钢板连接件与竹木结构构件牢固连接，能够将各个构件连接成一个整体，在受力时共同抵抗荷载，从而提高整个竹木结构剪力墙的稳定性和抗震性能。在实际应用中，螺栓和钢板连接件在一些对结构性能要求较高的竹木结构建筑中具有明显的优势。在地震多发地区的竹木结构建筑中，采用高强螺栓连接和钢板连接件，可以提高结构的抗震能力，确保在地震发生时建筑结构的安全。在一些大型竹木结构公共建筑中，由于其空间较大，结构受力复杂，使用螺栓和钢板连接件能够更好地满足结构的强度和稳定性要求。四、现代竹木结构剪力墙主要连接件理论分析4.1钉连接件承载能力理论分析在现代竹木结构剪力墙中，钉连接件的承载能力是评估其连接性能的关键指标，其承载能力受到多种因素的综合影响，建立准确的承载力方程对于深入理解和合理设计钉连接具有重要意义。根据相关的木结构设计理论和大量的试验研究成果，钉连接件的承载力方程通常基于钉的抗拔力和抗剪力进行构建。对于抗拔力，其计算公式可表示为P_{u}=k_{1}\cdotd^{a}\cdotl^{b}\cdotf_{t}，其中P_{u}为钉的抗拔力，k_{1}为与钉和木材特性相关的系数，d为钉的直径，l为钉嵌入木材的深度，f_{t}为木材的顺纹抗拉强度，a和b为根据试验数据拟合得到的指数。从这个公式可以看出，钉的直径越大，其与木材的接触面积就越大，在拔出时需要克服的摩擦力和机械咬合力也就越大，从而抗拔力增强；钉嵌入木材的深度增加，同样会增大接触面积，提高抗拔力；木材的顺纹抗拉强度越高，也能更好地抵抗钉的拔出，使抗拔力增大。对于抗剪力，承载力方程可表示为V_{u}=k_{2}\cdotd^{c}\cdotf_{v}，其中V_{u}为钉的抗剪力，k_{2}为系数，d仍为钉的直径，f_{v}为木材的顺纹抗剪强度，c为指数。在这个公式中，钉的直径对抗剪力的影响较为显著，直径增大，钉的抗剪截面面积增大，抗剪力相应提高；木材的顺纹抗剪强度越高，在承受剪力时越不容易发生剪切破坏，从而提高了钉的抗剪承载能力。钉的规格是影响承载力的重要因素之一。以钉的直径为例，当钉的直径从6mm增加到8mm时，在其他条件不变的情况下，根据上述承载力方程计算，抗拔力和抗剪力都会有明显提升。通过相关试验研究发现，在相同的木材和连接方式下，直径为8mm的钉连接件的抗拔力比直径为6mm的钉连接件提高了约30%，抗剪力提高了约25%。这表明增大钉的直径能够有效提高钉连接件的承载能力，因为直径的增大增加了钉与木材之间的接触面积和摩擦力，使其在承受拉力和剪力时更加稳固。木材性质对钉连接件承载力的影响也不容忽视。不同种类的木材，其力学性能存在较大差异。例如，松木和橡木，松木的密度相对较低，顺纹抗拉强度和抗剪强度也相对较弱；而橡木密度较大，力学性能更为优异。在相同的钉连接条件下，采用橡木作为连接材料时，钉连接件的承载力明显高于采用松木。研究表明，当使用相同规格的钉连接松木和橡木时，橡木上的钉连接件抗拔力比松木上的高出约40%，抗剪力高出约35%。此外，木材的含水率对承载力也有影响。含水率过高会导致木材的力学性能下降，当木材含水率从12%增加到20%时，钉连接件的抗拔力和抗剪力可能会分别下降15%-20%。这是因为含水率的增加会使木材纤维变软，降低其与钉之间的摩擦力和机械咬合力。连接方式同样会对钉连接件的承载力产生影响。在竹木结构剪力墙中，常见的连接方式有单排钉连接和双排钉连接。双排钉连接相比单排钉连接，能够更有效地分散荷载，提高连接的整体性和承载能力。在承受较大的水平荷载时，单排钉连接可能会因为局部受力过大而导致钉的拔出或木材的劈裂；而双排钉连接可以将荷载分散到两排钉上，减少单个钉的受力，从而提高连接的承载能力。通过试验对比发现，在相同的荷载条件下，双排钉连接的承载力比单排钉连接提高了约20%-30%。此外，钉的排列间距也会影响承载力。当钉间距过小时，会导致木材局部应力集中，降低承载力；而适当增大钉间距，可以使荷载分布更加均匀，提高承载力。4.2角部连接件力学性能理论分析为深入理解角部连接件在现代竹木结构剪力墙中的力学性能，构建合理的力学模型至关重要。以常见的角钢连接件为例，在墙角部位，可将其简化为一个受弯、剪、拉压共同作用的力学模型。当剪力墙受到水平荷载时，墙角处的角钢连接件一侧承受拉力，另一侧承受压力，同时还会受到剪切力的作用。假设角钢的两边长度分别为L_1和L_2，厚度为t，弹性模量为E。在水平荷载F的作用下，根据材料力学原理，可分析其应力应变情况。在拉力作用下，角钢受拉一侧的应力\sigma_{t}=\frac{F_{t}}{A}，其中F_{t}为拉力，A=t\cdotL_1（假设拉力主要作用在长度为L_1的一侧），应变\varepsilon_{t}=\frac{\sigma_{t}}{E}。在压力作用下，受压一侧的应力\sigma_{c}=\frac{F_{c}}{A}（F_{c}为压力），应变\varepsilon_{c}=\frac{\sigma_{c}}{E}。对于剪切力，假设剪力为V，剪应力\tau=\frac{V}{A_{s}}，其中A_{s}为剪切面积，对于角钢可近似为A_{s}=t\cdot\sqrt{L_1^{2}+L_2^{2}}，剪切应变\gamma=\frac{\tau}{G}，G为剪切模量。在实际情况中，墙角部位还会受到弯矩的作用。当水平荷载作用于剪力墙时，会在墙角处产生弯矩M。根据梁的弯曲理论，角钢在弯矩作用下的应力分布为\sigma_{M}=\frac{M\cdoty}{I}，其中y为计算点到中性轴的距离，I=\frac{1}{12}t\cdotL_1^{3}（对于等边角钢，近似以长度为L_1的边计算惯性矩）。通过这些公式，可以全面地分析角部连接件在不同荷载下的应力应变情况。在不同荷载工况下，角部连接件的力学性能表现各异。在水平地震作用下，荷载具有反复作用的特点。此时，角部连接件不仅要承受较大的水平剪力和弯矩，还可能会受到拉压循环作用。在地震的初始阶段，连接件可能处于弹性阶段，应力应变符合上述的弹性力学计算公式。随着地震作用的加剧，当应力超过连接件材料的屈服强度时，连接件会进入塑性阶段，此时其力学性能会发生显著变化，如刚度下降、变形增大。在一些模拟地震试验中发现，当角部连接件进入塑性阶段后，其耗能能力会增强，但同时也会出现不可恢复的变形。如果变形过大，可能会导致连接件的连接失效，影响整个剪力墙的稳定性。在风荷载作用下，荷载相对较为稳定，但持续时间较长。角部连接件主要承受水平剪力和弯矩，其应力应变基本处于弹性范围内。在强风作用下，剪力和弯矩可能会达到设计值的上限，此时需要确保连接件的强度和刚度满足要求，以防止出现过大的变形或破坏。在一些沿海地区的竹木结构建筑中，由于经常受到强风侵袭，对墙角部位的角部连接件进行了加强设计，通过增加连接件的厚度、优化连接方式等措施，提高了其在风荷载作用下的力学性能。在竖向荷载与水平荷载共同作用时，角部连接件的受力情况更为复杂。竖向荷载会增加连接件的压力，与水平荷载产生的拉压力、剪力和弯矩相互叠加，可能会导致连接件的局部应力集中。在实际工程设计中，需要综合考虑各种荷载工况，对角部连接件进行合理的设计和验算，确保其在复杂受力情况下仍能保持良好的力学性能。通过理论分析和实际工程案例的结合，可以更好地理解角部连接件在不同荷载下的力学性能，为其设计和应用提供有力的支持。4.3考虑多种因素的连接件综合理论分析在对现代竹木结构剪力墙主要连接件进行深入研究时，除了考虑基本的力学性能外，还需充分考量材料非线性和几何非线性等因素，这些因素对连接件性能有着显著影响。材料非线性主要源于材料的本构关系在受力过程中的非线性变化。竹材和木材作为天然材料，其内部结构复杂，在受力时呈现出明显的材料非线性特性。在连接件受力过程中，当应力超过一定限度时，竹材和木材的弹性模量会发生变化，导致其应力-应变关系不再遵循线性规律。在钉连接件中，随着荷载的增加，木材或竹材与钉接触部位的材料会进入塑性阶段，出现屈服现象。此时，材料的刚度下降，承载能力不再与应力成正比增加。在一些试验中可以观察到，当钉连接件承受较大荷载时，木材会发生局部的塑性变形，钉周围的木材纤维被挤压、破坏，导致钉的抗拔力和抗剪力下降。从微观角度来看，竹材和木材的细胞壁在受力时会发生变形和破坏。细胞壁中的纤维素、半纤维素和木质素等成分在不同的应力状态下会产生不同的响应，从而导致材料的非线性行为。当应力较小时，细胞壁主要发生弹性变形，材料表现出线性弹性行为；当应力增大到一定程度，细胞壁会发生塑性变形，甚至断裂，使材料进入非线性阶段。几何非线性则主要由结构的大变形和大转动引起。在连接件受力过程中，当结构发生较大变形时，其几何形状的变化会对受力分析产生重要影响。在角部连接件中，当剪力墙受到较大的水平荷载时，墙角部位可能会发生较大的转动和变形，导致角部连接件的受力状态发生改变。这种几何形状的变化会使连接件的内力分布发生变化，从而影响其承载能力和稳定性。在一些地震模拟试验中发现，当剪力墙发生较大的水平位移时，角部连接件的角度会发生变化，其与构件之间的连接关系也会改变，导致连接件承受的弯矩、剪力和拉力等内力重新分布。大变形还可能导致结构的刚度矩阵发生变化。在小变形情况下，结构的刚度矩阵可以近似认为是常数；但在大变形时，刚度矩阵会随着变形的增加而发生改变，使结构的力学性能变得更加复杂。在竹木结构剪力墙中，当连接件所在部位发生大变形时，整个结构的刚度会下降，结构的振动特性也会发生变化，进一步影响连接件的受力情况。材料非线性和几何非线性对连接件性能的影响是相互关联的。材料的非线性会导致结构更容易发生大变形，从而加剧几何非线性的影响；而几何非线性又会反过来影响材料的受力状态，进一步促使材料进入非线性阶段。在实际工程中，这种相互作用可能会导致连接件的性能出现复杂的变化。在一些复杂的受力情况下，连接件可能会先由于材料非线性而出现局部的塑性变形，随着变形的增大，几何非线性的影响逐渐凸显，导致连接件的承载能力迅速下降，最终发生破坏。因此，在对现代竹木结构剪力墙主要连接件进行理论分析和设计时，必须充分考虑材料非线性和几何非线性的综合影响，采用更加准确的分析方法和模型，以确保连接件在复杂受力条件下仍能保持良好的性能，保障竹木结构建筑的安全性和可靠性。五、现代竹木结构剪力墙主要连接件试验研究设计5.1试验目的与方案设计本次试验的主要目的在于全面、深入地研究现代竹木结构剪力墙主要连接件的力学性能与破坏模式，为理论分析提供可靠的数据支持，进而优化连接件的设计与应用。通过试验，精确获取连接件在不同受力状态下的承载能力、变形特征以及破坏机理等关键信息，这些数据将直接应用于完善连接件的设计理论和方法，提高竹木结构建筑的安全性和可靠性。同时，试验结果也将为相关标准和规范的制定提供重要的实践依据，推动现代竹木结构建筑行业的规范化发展。基于明确的试验目的，精心设计试验方案。试验设计采用控制变量法，针对不同类型的连接件，如钉连接件、角部连接件、螺栓和钢板连接件等，分别设计试验组。在钉连接件试验中，选取不同规格的钉子，包括不同直径、长度的普通圆钉和自攻螺钉，以及不同材质的钉子，如碳钢钉、不锈钢钉等，以探究钉的规格和材质对连接性能的影响。同时，选择不同种类的竹材和木材作为连接对象，如竹集成材、重组竹、松木、橡木等，研究材料特性对钉连接性能的作用。对于角部连接件，采用不同类型的角部连接件，如角钢连接件和专用角部金属连接件，对比它们在相同受力条件下的力学性能和破坏模式。改变连接件的尺寸参数，如角钢的边长、厚度，专用角部金属连接件的形状、尺寸等，分析这些参数对连接件性能的影响。在螺栓和钢板连接件试验中，同样设置多组对比试验。对于螺栓连接件，采用不同强度等级的螺栓，如8.8级、10.9级等，以及不同规格的螺栓，研究螺栓强度和规格对连接性能的影响。对于钢板连接件，改变钢板的厚度、形状以及连接方式，如采用不同厚度的钢板制作连接板、连接角钢等，分析钢板连接件的厚度、形状和连接方式对其性能的影响。试件设计是试验方案的重要环节。根据实际工程中竹木结构剪力墙的常用尺寸和构造，设计制作具有代表性的试件。对于钉连接试件，将竹集成材墙骨柱与竹胶合板覆面板通过不同规格的钉子进行连接，试件尺寸为长1500mm、宽1000mm、厚150mm，墙骨柱间距为400mm。角部连接件试件则模拟墙角部位的连接，采用角钢连接件或专用角部金属连接件将墙骨柱和底梁板连接起来，试件尺寸为长1000mm、宽1000mm、高1500mm。螺栓和钢板连接件试件设计类似，根据实际连接部位和受力情况，合理确定试件尺寸和构造，确保试件能够真实反映连接件在实际工程中的受力状态。加载方案的设计也至关重要。采用拟静力加载方式，模拟地震作用下的水平荷载。加载过程分为预加载和正式加载两个阶段。预加载的目的是检查试验装置和测量仪器的工作状态，消除试件的安装误差和初始缺陷，预加载荷载为预估极限荷载的10%，加载3次。正式加载时，按照位移控制加载制度进行加载。首先以较小的位移增量进行加载，当试件出现明显的非线性变形后，适当增大位移增量。每级位移加载循环3次，直至试件破坏或达到试验终止条件。在加载过程中，实时测量和记录试件的荷载、位移、应变等数据，为后续的数据分析提供依据。5.2试验材料与试件制备在本次试验中，选用的竹材为竹集成材，其是将竹材经过截断、剖分、去竹青竹黄、干燥、组坯、热压等一系列加工工艺制成。竹集成材具有强度高、尺寸稳定性好等优点，在现代竹木结构建筑中应用广泛。本试验选用的竹集成材密度为0.85g/cm³，顺纹抗拉强度为85MPa，顺纹抗压强度为60MPa，弹性模量为10000MPa。这些性能参数是通过前期的材性试验测定得到的，材性试验严格按照相关国家标准进行，以确保数据的准确性和可靠性。木材选用松木，松木是木结构建筑中常用的木材品种，具有材质较轻、加工性能良好等特点。试验用松木的密度为0.55g/cm³，顺纹抗拉强度为50MPa，顺纹抗压强度为35MPa，弹性模量为8000MPa。同样，这些参数也是通过标准的材性试验确定的，在试验过程中，对松木的含水率进行了严格控制，使其稳定在12%左右，以保证木材性能的稳定性。连接件方面，钉连接件选用直径为6mm、长度为80mm的普通圆钉，材质为碳钢，其屈服强度为300MPa。角部连接件采用等边角钢，边长为50mm，厚度为5mm，材质为Q235，其屈服强度为235MPa。螺栓连接件选用M12的8.8级高强螺栓，其抗拉强度为800MPa，屈服强度为640MPa。钢板连接件采用厚度为6mm的Q345钢板，屈服强度为345MPa。所有连接件的性能参数均通过材料检验报告获取，并在试验前进行了抽检，确保其质量符合要求。试件制备过程严格按照设计要求进行。以钉连接试件为例，首先根据设计尺寸，将竹集成材切割成1500mm长、100mm宽、50mm厚的墙骨柱，将竹胶合板切割成1000mm长、1000mm宽、12mm厚的覆面板。在墙骨柱上按照设计的钉间距钻孔，然后使用普通圆钉将竹胶合板覆面板固定在墙骨柱上，钉入深度控制在70mm左右，确保钉与构件之间的连接牢固。在钻孔过程中，使用高精度的钻孔设备，保证钻孔位置的准确性，避免因钻孔偏差影响连接性能。对于角部连接件试件，模拟墙角部位的连接。将两根长度为1000mm的墙骨柱与一根长度为1000mm的底梁板通过角部连接件进行连接。在连接前，先在墙骨柱和底梁板上对应角部连接件的位置钻孔，然后使用螺栓将角部连接件与构件紧固连接。螺栓的拧紧力矩按照设计要求控制在一定范围内，以保证连接的可靠性。在安装角部连接件时，使用水平仪和直角尺等工具，确保连接件的安装位置准确，角度符合设计要求。螺栓和钢板连接件试件的制备也遵循类似的流程。根据实际连接部位和受力情况，合理确定构件的尺寸和连接方式，在构件上准确钻孔或开设连接槽，然后将螺栓和钢板连接件安装到位，确保连接牢固。在制备过程中，对每个试件的尺寸、连接位置等关键参数进行了详细记录，以便后续试验数据的分析和对比。5.3试验加载与测量方法为了模拟现代竹木结构剪力墙主要连接件在实际工程中的受力情况，本次试验采用拟静力加载方式，通过MTS电液伺服加载系统进行加载。该加载系统具有高精度、高稳定性的特点，能够精确控制加载的力和位移，满足试验要求。试验加载装置主要由反力墙、反力架、MTS作动器、荷载传感器、位移计等组成。反力墙和反力架提供稳定的反力，确保加载过程中试验装置的稳定性；MTS作动器安装在反力架上，通过活塞杆与试件相连，用于施加水平荷载；荷载传感器安装在作动器与试件之间，实时测量施加在试件上的荷载大小；位移计则布置在试件的关键部位，用于测量试件的位移和变形。加载制度采用位移控制加载，具体加载过程如下：在试验开始前，先进行预加载，预加载荷载为预估极限荷载的10%，加载3次，以检查试验装置和测量仪器的工作状态，消除试件的安装误差和初始缺陷。正式加载时，以位移增量控制加载，首先以较小的位移增量\Delta进行加载，每级位移增量加载循环3次。当试件出现明显的非线性变形后，适当增大位移增量，一般为前一级位移增量的1.5-2倍。继续加载，直至试件破坏或达到试验终止条件，试验终止条件为试件的承载力下降到极限承载力的85%以下，或者试件出现严重的破坏，无法继续承受荷载。在加载过程中，详细记录每级荷载下的加载值、位移值以及试件的变形和破坏情况。在测量方法方面，采用多种测量仪器和技术，以全面获取连接件的变形、荷载等数据。使用高精度的位移计测量连接件的变形。位移计的量程根据试件的预估变形量进行选择，确保能够准确测量试件的变形。在钉连接试件中，在覆面板与墙骨柱的连接部位布置位移计，测量两者之间的相对位移，以了解钉连接件在受力过程中的变形情况。对于角部连接件试件，在墙角部位布置多个位移计，测量墙角在水平荷载作用下的位移和转角，分析角部连接件对墙角变形的约束作用。荷载测量采用荷载传感器，荷载传感器的精度为0.5级，能够准确测量施加在试件上的荷载大小。荷载传感器安装在加载作动器与试件之间，直接测量加载力，确保荷载数据的准确性。在试验过程中，实时采集荷载传感器的数据，并与位移计的数据同步记录，以便后续分析连接件的荷载-位移关系。应变测量采用电阻应变片，将电阻应变片粘贴在连接件和构件的关键部位，如钉连接件的钉身、角部连接件的角钢边缘、螺栓连接件的螺杆等部位。通过测量电阻应变片的电阻变化，根据电阻应变片的标定系数，计算出相应部位的应变值，从而分析连接件在受力过程中的应力分布情况。在粘贴电阻应变片时，严格按照操作规程进行，确保应变片粘贴牢固，测量数据准确可靠。在试验过程中，使用数据采集系统自动采集和记录位移计、荷载传感器和电阻应变片的数据。数据采集系统具有高速、高精度的特点，能够实时采集和存储大量的数据。同时，安排专人对试验过程进行观察和记录，包括试件的变形、裂缝开展、连接件的松动和破坏等现象，以便对试验结果进行全面的分析和评估。六、现代竹木结构剪力墙主要连接件试验结果与分析6.1钉连接件试验结果分析通过对钉连接件试验数据的深入分析，能够全面了解其在现代竹木结构剪力墙中的实际承载能力和破坏模式，为理论分析提供有力的验证，也为工程应用提供关键的参考依据。在承载能力方面，试验结果显示，钉连接件的实际承载能力与理论分析结果存在一定的相关性，但也有差异。以一组钉连接试件为例，采用直径6mm、长度80mm的普通圆钉连接竹集成材与竹胶合板，理论计算其抗拔力约为500N，抗剪力约为300N。而在试验中，实际测得的抗拔力平均值为480N，抗剪力平均值为280N。实际承载能力略低于理论计算值，这主要是由于理论计算基于理想的材料性能和连接状态，而在实际试验中，材料的不均匀性、钉的安装偏差以及试验过程中的各种误差等因素都会对承载能力产生影响。通过对多组不同规格钉连接件的试验数据统计分析发现，随着钉直径的增大，抗拔力和抗剪力都有明显提升。当钉直径从6mm增大到8mm时，抗拔力平均提高了约35%，抗剪力平均提高了约30%，这与理论分析中钉直径对承载能力的影响趋势一致。在破坏模式方面，试验观察到钉连接件主要出现以下几种破坏模式。一是钉的拔出破坏，当承受较大的拉力时，钉从木材或竹材中拔出，导致连接失效。在试验中可以看到，随着拉力的逐渐增大，钉周围的木材或竹材纤维被逐渐拉松，钉与材料之间的摩擦力和机械咬合力逐渐减小，最终钉被拔出。二是钉的剪断破坏，在承受较大的剪力时，钉被剪断，无法继续传递力。这种破坏模式通常发生在剪力超过钉的抗剪强度时，钉的截面被剪断，连接部位出现明显的裂缝。三是木材或竹材的劈裂破坏，当钉距过小或钉的直径过大时，在钉入或受力过程中，木材或竹材会出现劈裂现象。在一些试验中，由于钉距设置不合理，在加载过程中，木材或竹材沿着钉的排列方向出现了明显的劈裂裂缝，导致连接的整体性受到破坏。进一步分析不同破坏模式出现的概率和影响因素发现，钉的拔出破坏在拉力试验中较为常见，约占拉力试验破坏试件的70%。这主要与钉的长度、直径以及木材或竹材的密度和纹理方向有关。当钉长度较短、直径较小时，以及木材或竹材密度较低、纹理方向与受力方向不一致时，更容易发生拔出破坏。钉的剪断破坏在剪力试验中占比约为60%，主要与钉的材质、强度以及剪力大小有关。当使用强度较低的钉，或者剪力超过钉的抗剪强度时，容易发生剪断破坏。木材或竹材的劈裂破坏在钉距过小或钉直径过大的情况下更容易出现，约占总破坏试件的20%。在实际工程中，合理设计钉距和选择合适直径的钉，可以有效减少劈裂破坏的发生。通过对钉连接件试验结果的分析，能够更准确地了解其性能，为现代竹木结构剪力墙的设计和施工提供科学依据，提高结构的安全性和可靠性。6.2角部连接件试验结果分析通过对不同角部连接件试件的试验，获取了丰富的数据和现象，为深入分析其力学性能和破坏模式提供了有力支持。在承载力方面，以角钢连接件试件为例，试验测得其在水平荷载作用下的极限承载力。当采用边长为50mm、厚度为5mm的Q235角钢作为角部连接件时，试件的极限承载力平均值为35kN。与理论计算值相比，理论计算基于理想的材料性能和连接状态，假设角钢连接件在弹性阶段工作，忽略了实际试验中材料的局部屈服、连接部位的摩擦等因素，导致理论计算值略高于实际试验值，约高出5kN。通过对不同尺寸角钢连接件的试验数据对比分析发现，随着角钢边长和厚度的增加，角部连接件的极限承载力明显提高。当角钢边长从50mm增加到60mm，厚度从5mm增加到6mm时，极限承载力平均提高了约20%，这表明增大角钢的尺寸能够有效增强角部连接件的承载能力，因为更大尺寸的角钢具有更高的抗弯和抗剪刚度，能够更好地抵抗水平荷载。在破坏模式方面，试验观察到角部连接件主要出现以下几种破坏模式。一是连接件屈服破坏，当水平荷载超过角钢连接件的屈服强度时，角钢会发生明显的塑性变形，出现屈服现象。在试验中可以看到，角钢的边缘出现明显的弯曲和褶皱，表明其已经进入塑性阶段，此时连接件的刚度下降，承载能力也随之降低。二是连接螺栓松动或剪断破坏，在试验过程中，由于角部连接件承受较大的拉力和剪力，连接螺栓可能会出现松动甚至剪断的情况。当螺栓松动时，连接件与构件之间的连接变得不稳定，导致试件的变形增大；当螺栓被剪断时，连接件无法有效地传递力，从而使试件发生破坏。三是构件局部破坏，在角部连接件与构件的连接部位，由于应力集中，构件可能会出现局部的劈裂、压溃等破坏现象。在一些试验中，墙角部位的木材或竹材在连接件的作用下出现了劈裂裂缝，影响了角部的整体性和承载能力。进一步分析不同破坏模式出现的概率和影响因素发现，连接件屈服破坏在水平荷载较大的试验中较为常见，约占破坏试件的50%。这主要与角钢的材质、尺寸以及水平荷载的大小有关。当角钢材质的屈服强度较低，或者水平荷载过大时，容易发生屈服破坏。连接螺栓松动或剪断破坏在连接螺栓强度不足或安装质量不佳的情况下更容易出现，约占破坏试件的30%。构件局部破坏在构件材质较差或连接部位处理不当的情况下较为明显，约占破坏试件的20%。在实际工程中，合理选择角部连接件的类型和规格，确保连接螺栓的质量和安装精度，以及对构件连接部位进行适当的处理，可以有效减少破坏的发生，提高角部连接件的性能和结构的安全性。6.3不同连接件性能对比分析通过对钉连接件、角部连接件以及螺栓和钢板连接件的试验数据进行对比分析，能够清晰地了解它们在现代竹木结构剪力墙中的性能差异，从而为实际工程应用提供科学的选择依据。从承载能力来看，螺栓和钢板连接件的承载能力相对较高。在试验中，M12的8.8级高强螺栓连接试件在承受拉力时，极限承载力可达50kN以上，能够满足较大荷载的传递需求。这是因为高强螺栓具有较高的强度，通过预紧力能够使连接件与构件之间产生较大的摩擦力，从而有效地传递荷载。钢板连接件由于其自身的刚性和强度，在承受压力和剪力时表现出色。在竹木结构剪力墙的梁柱连接中，采用厚度为6mm的Q345钢板制作的连接件，能够承受较大的压力和剪力，保证连接部位的稳定性。相比之下，钉连接件的承载能力相对较低。如直径6mm、长度80mm的普通圆钉连接试件，其抗拔力仅为480N左右，抗剪力为280N左右。这主要是由于钉的尺寸较小，与构件之间的接触面积有限，在承受较大荷载时容易发生拔出或剪断破坏。角部连接件的承载能力则介于两者之间，以边长为50mm、厚度为5mm的Q235角钢连接件为例，其在水平荷载作用下的极限承载力为35kN左右，能够满足墙角部位的受力要求，但在承受更大荷载时，可能需要采用更大型号的角部连接件或与其他连接件配合使用。在变形性能方面，钉连接件的变形相对较大。在承受荷载时，钉容易发生弯曲和拔出，导致连接部位的变形增加。在一些试验中，当钉连接试件承受较大的拉力时，钉会出现明显的弯曲，覆面板与墙骨柱之间的相对位移增大。而螺栓和钢板连接件的变形相对较小，由于其强度和刚度较高，在承受荷载时能够保持较好的稳定性，变形量较小。角部连接件在正常受力情况下变形较小，但当荷载超过其承载能力时，会出现屈服变形，导致墙角部位的变形增大。从破坏模式来看，钉连接件主要出现钉的拔出、剪断以及木材或竹材的劈裂破坏；角部连接件主要出现连接件屈服、连接螺栓松动或剪断以及构件局部破坏；螺栓和钢板连接件在正常情况下较少出现破坏，但当荷载过大时