2022年11月29日，2022竹建筑國際會(huì)議暨第三屆生物質(zhì)復(fù)合建筑材料與結(jié)構(gòu)國際會(huì)議（BARC-ICBCS 2022）第六場分會(huì)“木建材和木結(jié)構(gòu)最新研究”召開，整個(gè)國際會(huì)議旨在探討展示竹子、木材和其他生物質(zhì)材作為建筑材料的最新科研成果及應(yīng)用。共話竹木建筑未來，助力建設(shè)清潔美麗地球家園。
本次會(huì)議是國際竹藤組織成立二十五周年志慶暨第二屆世界竹藤大會(huì)的七場分會(huì)之一。會(huì)議由國際竹藤組織和國際竹藤組織全球竹建筑專家組主辦，由清華大學(xué)土木水利學(xué)院、清華大學(xué)建筑學(xué)院、清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院、南京林業(yè)大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)生物質(zhì)材料國家工程研究中心、北京林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院、國際竹藤中心等單位協(xié)辦，由包括必贏3003no1線路檢測中心必贏3003no1線路檢測中心在內(nèi)的全球二十多家機(jī)構(gòu)作為會(huì)議支持單位。
必贏官網(wǎng)楊會(huì)峰教授展示了其團(tuán)隊(duì)在木-混凝土組合結(jié)構(gòu)方面的研究成果。報(bào)告中提出，木-混凝土組合結(jié)構(gòu)（Timber-concrete composite, TCC）實(shí)現(xiàn)了材料的優(yōu)化利用，能夠改善純木結(jié)構(gòu)的抗震、抗火、防潮、隔聲與振動(dòng)性能，是推動(dòng)木框架結(jié)構(gòu)建筑向多高層發(fā)展的新方式。楊會(huì)峰教授介紹了其團(tuán)隊(duì)近五年來針對TCC界面連接、TCC梁受彎以及TCC梁有限元分析等方面的研究成果。向與會(huì)專家展示了近期有關(guān)TCC梁有效翼緣寬度的研究，對不同板寬的TCC梁進(jìn)行了彎曲試驗(yàn)，驗(yàn)證了TCC梁中混凝土板存在剪力滯后效應(yīng)。同時(shí)，基于ABAQUS非線性有限元分析平臺，開發(fā)了木材彈塑性損傷本構(gòu)子程序以及適用于TCC界面連接模擬的非線性粘性單元，開展了大范圍的參數(shù)化研究，總結(jié)出了TCC梁有效翼緣寬度的計(jì)算方法，為木-混凝土組合樓蓋體系的設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供了理論與實(shí)踐支撐。
必贏官網(wǎng)博士生文博分享了木-混凝土組合梁動(dòng)力性能相關(guān)試驗(yàn)研究。報(bào)告中提出，由于木材質(zhì)量相對較輕，剛度較低，將其用于建筑樓蓋結(jié)構(gòu)時(shí)容易產(chǎn)生較大振動(dòng)，影響樓蓋的舒適性。文博博士總結(jié)了擱柵式木樓蓋、正交膠合木（CLT）以及木-混凝土組合（TCC）樓蓋的振動(dòng)性能研究現(xiàn)狀。通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、現(xiàn)場測試、主觀評價(jià)和有限元分析等方法，對TCC梁的靜載撓度、自振頻率、阻尼比、激勵(lì)響應(yīng)速度和加速度等進(jìn)行了詳細(xì)分析。從試驗(yàn)結(jié)果來看，TCC梁的自振頻率與界面組合作用密切相關(guān)，連接件的滑移剛度與數(shù)量是重要影響因素。
必贏官網(wǎng)與東南大學(xué)共同培養(yǎng)的劉繼偉博士圍繞延性木框架梁柱節(jié)點(diǎn)及參數(shù)識別方法展開演講。延性抗彎木框架具有良好抗側(cè)向力能力，具有減少碳排放優(yōu)點(diǎn)以及在中高層建筑中廣泛應(yīng)用的潛力。本次演講介紹了一種特制鋼構(gòu)件延性木框架梁柱節(jié)點(diǎn)，并開展了試驗(yàn)研究和數(shù)值分析。他采用無跡卡爾曼濾波器（Unscented Kalman Filter, UKF，一種用于處理非線性系統(tǒng)的貝葉斯濾波器近似方法）識別節(jié)點(diǎn)連接模型參數(shù)，并將其中的Cholesky分解替換為奇異值分解，且嵌入自適應(yīng)噪聲估計(jì)器。研究結(jié)果表明，所提出新型節(jié)點(diǎn)的延性系數(shù)得到較大提高；數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好，參數(shù)辨識程序穩(wěn)定性得到改善，節(jié)點(diǎn)模型各項(xiàng)性能參數(shù)與實(shí)驗(yàn)值誤差小于10%；該參數(shù)識別程序可擴(kuò)展應(yīng)用到具有復(fù)雜和不穩(wěn)定力學(xué)性能的其他連接參數(shù)識別中。
必贏官網(wǎng)與東南大學(xué)共同培養(yǎng)的陶昊天博士進(jìn)行了題為木結(jié)構(gòu)自攻螺桿連接梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能有限元分析的報(bào)告。報(bào)告中分析了傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)連接在設(shè)計(jì)、應(yīng)用與模擬等方面存在的局限性，提出了高性能自攻螺桿連接在多高層木結(jié)構(gòu)中的發(fā)展前景。基于課題組前期進(jìn)行的節(jié)點(diǎn)低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，在ABAQUS平臺中建立了自攻螺桿連接梁柱節(jié)點(diǎn)的精細(xì)化非線性有限元模型。為考慮材料塑性變形與損傷斷裂行為，開發(fā)并編制了鋼材與木材的三維彈塑性損傷本構(gòu)VUMAT子程序。通過開發(fā)并定義具有最大位移指向型循環(huán)規(guī)則的粘性單元，有效考慮了自攻螺桿在循環(huán)拉拔過程中產(chǎn)生的滑移與損傷。分析結(jié)果表明，有限元模型能清晰展現(xiàn)出節(jié)點(diǎn)連接破壞模式，包括鋼耗能件的超低周疲勞斷裂破壞、螺紋桿拉拔產(chǎn)生的非彈性滑移以及木材壓縮屈服等。此外，有限元模型在預(yù)測節(jié)點(diǎn)連接的滯回曲線與耗能能力等方面也表現(xiàn)良好。
必贏官網(wǎng)碩士研究生宋學(xué)松報(bào)告了阻燃改性木材層板覆面對膠合木柱抗火性能影響的研究，介紹了利用樹脂浸漬與壓縮密實(shí)化聯(lián)用方法制備改性國產(chǎn)杉木，并將改性木用于膠合木柱曝火側(cè)層板進(jìn)行單側(cè)曝火試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用樹脂浸漬和壓縮聯(lián)合改性層板覆面的膠合木柱抗火性能提升明顯；常規(guī)膠合木柱點(diǎn)燃時(shí)間為55s，涂刷防火涂料構(gòu)件點(diǎn)燃時(shí)間延長至195s；受火時(shí)間1小時(shí)，常規(guī)構(gòu)件炭化速率為0.733 mm/min，單層改性層板覆面構(gòu)件炭化速率降至0.552 mm/min；受火時(shí)間2小時(shí)，常規(guī)構(gòu)件炭化速率0.503 mm/min，單/雙層改性層板覆面構(gòu)件炭化速率分別降至0.458和0.351 mm/min；與常規(guī)構(gòu)件相比，受火時(shí)間1小時(shí)的單層改性層板覆面構(gòu)件剩余承載力提升了30.1%，受火時(shí)間2小時(shí)的雙層改性層板覆面構(gòu)件剩余承載力提升69.3%。膠合木柱剩余截面隨受火時(shí)間增加而減小，導(dǎo)致剩余承載力試驗(yàn)中破壞模式由強(qiáng)度破壞轉(zhuǎn)變?yōu)槭Х€(wěn)破壞。
必贏官網(wǎng)碩士研究生吳添一分享了一種新型麥秸石膏復(fù)合材料（gypsum-wheat-straw composite, IGW）覆面輕型木結(jié)構(gòu)墻體的抗火性能試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明，火災(zāi)中同一測點(diǎn)的IGW覆面墻體溫度低于石膏板墻體；IGW覆面墻體耐火極限比石膏板墻體延長了44.3%；火災(zāi)后，IGW仍能保持結(jié)構(gòu)完整性；受火時(shí)間30分鐘時(shí)，曝火側(cè)覆面板拼接縫處內(nèi)嵌石膏板墻體剩余豎向承載力比常規(guī)墻體高21.3%；受火時(shí)間60分鐘時(shí)，IGW覆面墻體剩余豎向承載力為65.4%，而石膏板墻體則失去了強(qiáng)度。總體而言，IGW抗火性能更加優(yōu)異，可替代石膏板用作輕木墻體覆面板。
共有來自國內(nèi)外的專家學(xué)者帶來了十余場報(bào)告。本次會(huì)議全程在線直播，并且有中、英、西三種語言的同聲傳譯，國內(nèi)外共計(jì)200余人參會(huì)。
作者：必贏3003no1線路檢測中心；審核：張濤、方海
楊會(huì)峰教授作報(bào)告
文博博士作報(bào)告
博士生劉繼偉作報(bào)告
博士生陶昊天作報(bào)告
碩士生宋學(xué)松作報(bào)告
碩士生吳添一作報(bào)告