1 研究目的及意义
木结构建筑具有节能环保、抗震安全、高效灵活等优势，发展现代木结构建筑与我国可持续发展战略相符合。由于现代木结构建筑的优势十分突出，其在建筑行业中的应用与发展越来越受到重视。但随着城市人口密度的不断增加，以低层建筑为主的木结构建筑很难在城市用地逐渐紧张的情况下，得以广泛应用。因此，为了缓解不断紧张的城市用地情况，并为城市居民提供更为舒适的居住环境，发展中高层木结构建筑已成为现代木结构建筑未来的发展方向。
轻型木结构是目前应用较为广泛的一种现代木结构建筑形式，不仅具有材料利用率高、施工安全方便以及施工周期短等优势，其优异的抗震性能更是在多次有记录的地震中得以体现。轻木剪力墙是轻型木结构建筑主要的抗侧力部件，是建筑抵抗地震荷载和风荷载的关键，轻木剪力墙的性能历来备受关注。上世纪大多数国家的标准规定，轻型木结构建筑可建的最高层数在3～4层之间，即大多数国家的轻型木结构建筑均为低层建筑。在轻型木结构建筑向中高层建筑发展的过程中，常规轻木剪力墙抗剪强度与抗侧刚度偏低的问题开始显露，常规轻木剪力墙不能很好的满足中高层轻型木结构建筑的抗震需求，且在强震区、低层大面积开洞等情况下，轻木剪力墙性能的不足更为凸显。为提高轻木剪力墙的抗侧力性能，VAROGLU[1]等将轻木剪力墙的墙骨、覆面板等构件进行重组，提出了夹板剪力墙（midply）的概念；并通过大量试验研究发现，其抗剪强度与抗侧刚度大约为常规轻木剪力墙的2～3倍。夹板剪力墙与传统轻木剪力墙相比，抗侧力性能的提升主要受益于夹板剪力墙的特殊构造形式，即墙骨-墙面板-墙骨的钉接顺序。夹板剪力墙特殊的构造形式将常规轻木剪力墙的单剪钉连接变为性能更加优异的双剪钉连接，从而有效避免了常规轻木剪力墙钉子穿透面板的破坏模式，提升了墙体的性能。但采用常规木基结构板材作为夹板剪力墙的墙面板时，墙体在水平荷载作用下极易出现板端撕裂、钉子拔出和钉子疲劳剪断等钉连接破坏，使夹板剪力墙的承载力严重退化。为了避免该种破坏模式，并充分发挥夹板剪力墙的构造优势，本研究提出了采用强度较高、刚度较大的竹胶板代替传统木基结构板材作为中心夹板，并采用具有较高抗剪、抗拔强度的自攻螺钉取代传统钉连接件连接墙骨框架和墙面板的改进方案；以期进一步提升夹板剪力墙的抗侧力性能，从而得到一种高效、高性能的轻木剪力墙墙体，为中高层木结构建筑的发展以及竹胶板夹板剪力墙的实际工程应用奠定一定的技术基础。
2 国内外研究现状
轻木剪力墙根据墙体墙骨框架与墙面板的连接方式可以分为常规轻木剪力墙和夹板剪力墙。常规轻木剪力墙的墙体构造为墙面板覆盖在墙骨框架的表面，而夹板剪力墙的构造为墙面板置于两层墙骨框架的中间。
关于常规轻木剪力墙的研究，早在上世纪40年代便以开始。Patton-Mallory[2]通过对11片常规轻木剪力墙进行水平抗侧力试验研究，研究发现，覆面在剪力墙上石膏板可以提升墙体的极限承载力，且剪力墙的极限抗侧承载力与墙体的有效长度成正比。Stewart[3]通过对11片常规轻木剪力墙进行低周反复加载试验和振动台试验，探究了常规轻木剪力墙在反复荷载作用下的破坏模式 ，研究发现，墙体主要表现为钉子疲劳剪断以及钉子拔出两种破坏模式。Gray等[4]通过对常规轻木剪力墙进行低周反复试验，认为常规轻木剪力墙的抗侧力性能与墙体面板钉连接的力学性能密切相关，且墙体外覆石膏板对墙体的耗能能力影响较小。Dolan[5]、Ni[6-7]等通过试验分别研究了翼缘以及竖向荷载对轻木剪力墙抗侧力性能的影响，认为墙体两侧的翼缘以及墙体上部施加的竖向荷载均可以起到抗拔连接件一样的作用，可以提升墙体的抗侧承载力。国内的程海江[8]和刘雁[9]也分别对常规轻木剪力墙进行了单调加载和低周反复加载试验，探究了竖向荷载以及翼缘墙体对墙体抗剪强度、刚度和变形能力等性能的影响，得出了相似的结论。Lam[10]探究了墙面板幅面尺寸的变化对墙体抗侧力性能的影响，试验结果表明，采用大尺寸墙面板进行覆面的轻木剪力墙，可以显著提升墙体的抗剪强度与刚度。何敏娟[11]通过对5组分别覆有不同覆面板的常规轻木剪力墙进行单调加载试验研究，得出了国产OSB板可以代替进口OSB板的结论。李智[12]研究了采用竹胶板覆面的常规轻木剪力墙的抗侧力性能，研究结果表明，采用竹胶板进行覆面的常规轻木剪力墙，由于墙体钉子拔出和疲劳剪断的破坏模式，其与采用OSB板进行覆面的常规轻木剪力墙相比，力学性能并没有得以显著提升。
由于传统轻木剪力墙易发生钉子穿透墙面板和钉子拔出等破坏现象，使墙体承载力严重退化；为了改变墙体的破坏模式，提升轻木剪力墙的抗侧力性能，加拿大林产品创新研究院[1]提出了夹板剪力墙的概念。之后国内外学者进行了大量的试验研究。Karacabeyli[13-15]等通过对夹板剪力墙进行水平抗侧力试验研究，试验结果表明，夹板剪力墙可以有效避免常规轻木剪力墙钉子拔出的破坏模式，显著提升轻木剪力墙的抗剪强度与抗侧刚度；且进一步探究墙体内部构造对夹板剪力墙性能的影响。Pei[16]等人对装有夹板剪力墙的足尺寸轻型木结构房屋进行了震动台试验，试验结果进一步证实了夹板剪力墙优异的抗震性能。2015年，董伟博[17]通过单调加载试验，研究了双剪钉连接的力学性能，研究结果表明，OSB板厚度的变化对双剪钉连接的破坏模式有着显著的影响。卢凯[18]对比分析了单排钉夹板剪力墙与双排钉夹板剪力墙的抗剪强度、极限位移以及抗侧刚度等力学特性，认为双排钉连接可提升夹板剪力墙的抗侧力性能，但由于墙体易出现钉子划破OSB板的破坏现象，导致提升效果不明显。郑维[19]对8片常规夹板剪力墙进行了水平抗侧力试验研究，认为边缘墙骨柱的钉连接破坏是导致墙体抗侧承载力丧失的重要原因，且墙体的抗侧力性能与墙体的钉间距、板端距以及墙面板厚度等因素的变化息息相关。之后郑维[20]等提出了采用竹胶板和自攻螺钉代替传统木基结构板材和钉连接的改进方案，并通过对竹胶板双剪钉连接试件进行单调加载试验，证实了改进方案的可行性，为竹胶板夹板剪力墙抗侧力性能的研究奠定了一定的基础。
3 研究内容及计划
3.1 研究内容概述
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