近日,南京工业大学土木工程学院杨会峰教授课题组在国际权威期刊《Construction and Building Materials》(IF=8.9)和《Structures》(IF=4.9)上先后发表4篇研究论文。研究成果主要聚焦于大跨胶合木构件增强、木组合结构与木混合结构连接节点等研究领域,论文第一作者分别为师资博士后陶昊天和在读博士生张聪聪。
论文Ⅰ题为“Parametric study on effective spacing of self‑tapping screws in curved glulam beams considering plasticity-damage behavior: Experimental and numerical analyses”,发表于《Construction and Building Materials》,陶昊天博士后为该论文第一作者,杨会峰教授为通讯作者。该研究针对大跨弧形胶合木梁易发生横向劈裂等问题,创新性地提出采用自攻螺钉(STSs)对其进行加固。通过在 Abaqus 平台上开发木材 VUMAT 弹塑性损伤子程序,并结合四点弯曲试验验证了精细化数值模型的可靠性。研究发现,STSs的引入显著延迟了横向损伤的起始,有效印制了损伤演化,从而明显提高了构件的承载能力。此外,还开展了涵盖木梁深度、曲率和纵向钉间距等关键变量的参数分析,最终提出确定有效钉间距的计算公式,为工程师在实际设计中科学布置STSs提供了简便且可靠的参考依据。
论文Ⅱ题为“Cyclic shear behavior of timber-concrete interfacial connections with coach screws”,发表于《Structures》,陶昊天博士后为该论文第一作者,重庆大学张小月副教授为通讯作者。该研究针对木-混凝土组合结构(TCC)界面连接在地震荷载下的性能评估难题,通过对七组基于六角头木螺钉连接的循环受剪试验,系统揭示了不同螺钉布置形式对承载力、延性及刚度退化的影响规律。研究进一步结合遗传算法,对OpenSees平台中的 Pinching4 滞回模型进行参数标定,实现了对连接件循环响应的高精度模拟。在此基础上,通过建立 TCC 梁柱节点有限元模型,证实了优化界面受剪行为对提升节点转动性能与耗能能力的显著作用,为TCC抗震设计与工程应用提供了关键的理论支撑和模拟手段。
论文Ⅲ题为“Shear behavior and parametric analysis of steel-to-timber connections using coach screws”,发表于《Construction and Building Materials》,2023级博士生张聪聪为该论文第一作者,陶昊天博士后为通讯作者。针对传统钢-木螺栓连接由于孔隙过大导致明显初始滑移的局限性,该研究提出采用六角头木螺钉作为替代方案。通过系列受剪试验,研究深入探讨了螺钉直径、孔径及贯入深度等参数对连接性能的影响。结果表明,连接的剪切刚度和承载力与螺钉直径及荷载-纹理夹角呈显著相关:以螺钉直径从8mm增至16mm为例,其剪切刚度和最大承载力分别提升了200%和209%。此外,减小预钻孔径和增加贯入深度可通过增强绳索效应来提高承载力。最后,研究分别基于弹性地基梁理论和欧洲屈服模型,推导出了适用于该连接剪切刚度与承载力预测的理论公式。
论文Ⅳ题为“Experimental, theoretical, and numerical studies on the stiffness of bolted steel-timber-steel connections”,发表于《Structures》,2023级博士生张聪聪为该论文第一作者,陶昊天博士后为通讯作者。为解决现有规范对钢-木螺栓连接弹性刚度预测精度不足的问题,研究团队以胶合木-钢夹板连接节点为研究对象,基于弹性地基梁理论提出了考虑三种不同边界条件的解析模型。研究证实,通过引入螺栓末端转动行为的边界条件,模型的预测误差可降至15%以内,显著优于严重高估刚度的欧洲规范 5中半经验公式。此外,为提升工程实用性,本研究还开发了基于反向传播神经网络(BPNN)的数值方法,该方法表现出与理论结果高度一致的预测性能。
此外,杨会峰教授与香港科技大学潘宇鑫教授合作,共同在国际权威期刊《Earthquake Engineering & Structural Dynamics》上发表题为“Effects of Wall-to-Floor Interactions on Seismic Response of Platform-Type CLT Buildings”的学术论文(论文Ⅴ)。
论文Ⅰ在线网址:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2026.147097
论文Ⅱ在线网址:https://doi.org/10.1016/j.istruc.2026.112369
论文Ⅲ在线网址:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2026.146292
论文Ⅳ在线网址:https://doi.org/10.1016/j.istruc.2026.112370
论文Ⅴ在线网址:https://doi.org/10.1002/eqe.70228
作者:土木工程学院; 审核:刘涛、杨会峰




