近日，我校中国营造传统科学阐释科研团队在传统木结构榫卯节点抗震性能研究领域取得新进展。相关研究成果以《传统民居木结构明销透榫节点转动性能试验研究》为题，发表于《工程力学》期刊。土木工程学院青年教师李哲瑞为论文第一作者，张锡成教授为通讯作者，建筑学院吴国源教授等共同参与研究。
透榫节点是我国传统民居木结构中常见的柱–梁连接形式，其转动性能是影响木框架抗侧刚度、承载能力及变形性能的重要因素。传统匠作常采用“大进小出”的榫形并配合插销，以增强节点整体性并限制榫头拔出。然而，现有研究对插销作用的认识多停留于“限制拔榫”定性层面，其参与节点传力的力学机制及不同插销方向对节点抗震性能的影响尚不明确。针对这一问题，团队开展了木材基本力学性能、含销榫头抗拉性能和足尺节点转动性能系列试验，系统考察了插销有无及插销方向对“大进小出”型明销透榫节点抗震性能的影响。
图1 明销透榫节点试验研究
研究表明，插销可显著提高透榫节点的抗弯承载与耗能能力，在节点转角达0.1 rad时，横销和竖销节点最大弯矩较无销节点分别提高108.9%和59.9%。通过从木材基本性能、含销榫头到完整节点的多层级试验研究，进一步阐明了含销榫头抗拉作用对节点弯矩的贡献机制，揭示了插销拉结–梁端挤压与榫卯挤压摩擦之间的协同传力关系。在此基础上，结合力学模型推导，解析了装配预紧力释放、材料局部屈服及连接失效等关键力学过程对节点不同部位屈服模式和屈服次序的影响，并建立了能够反映节点不同受力阶段的简化力学模型。
图2 简化力学模型结果验证
该研究立足我国传统木构营造实践，以典型明销透榫构造为对象，通过试验研究与理论分析相结合，将传统营造中“插销防拔”的经验性认识转化为可量化的力学机制。研究从现代结构力学视角阐释了传统木构节点的营造智慧及其科学原理，为传统木结构抗震性能评估、既有木构建筑保护以及传统营造技术的科学认知与传承提供了理论依据。
期刊链接：
https://www.engineeringmechanics.cn/
论文链接：
https://engineeringmechanics.cn/cn/article/doi/10.6052/j.issn.1000-4750.2026.05.0249
