工程木产品,如正交胶合木(Cross-laminated timber,CLT),与新型结构系统和连接件的使用,促进了中高层木结构的发展。CLT是一种强度和刚度与等厚度钢筋混凝土相当的轻质建筑材料。作为隔断的CLT楼板和抵抗侧向力的CLT墙体系统的结构有效性能否发挥,很大程度上取决于连接系统的工作效率。论文设计一种新型的CLT板连接方式——企口连接,并通过准静态单调加载试验和低周反复加载试验,研究CLT企口连接的抗剪力学性能,为CLT连接开拓出新的方式,并为其实际应用提供基础数据。论文首先进行了国产不同直径(8mm,6mm),头型(大扁头,沉头)和螺纹类型(全螺纹,半螺纹)的自攻螺钉(Self-tapping screw,STS)抗拉性能,抗弯屈服性能以及钉帽穿拉性能测试,评价了STS的机械性能,为后续连接节点承载力计算提供基础数据。测试结果表明,所用国产STS的抗拉强度符合GB 27704-2011《钢钉》与LY/T 2059-2012《木结构用钢钉》的要求。抗拉强度最高的螺钉为STS-C-6-F-E,达到1398MPa。所用国产STS的抗弯屈服强度符合LY/T2059-2012《木结构用钢钉》的要求。其中STS-C-8-F-B的抗弯强度最大,为1615MPa。欧洲标准EC5中公式对抗弯屈服力矩的预测结果与试验值的相对误差在1.07%～62.92%之间。STS-F-8-P-A,STS-C-6-P-C,STS-C-8-P-D三类STS中,STS-C-6-P-C的钉帽穿拉强度值最高,为23.94N/mm2。欧洲标准EC5中公式对钉帽穿拉强度的预测结果与试验值的相对误差在21.99%～58.45%之间。其次,论文进行了三层CLT不同企口榫头长度(35mm,50mm,65mm)的企口连接抗剪预备试验研究,并将企口连接与传统的半搭接连接进行比较,分析破坏模式,初步评价企口长度对其抗剪承载力,刚度,延性等连接性能的影响。研究发现:STS屈服、断裂、钉帽穿拉、尾部拔出和CLT端面开裂、销槽承压破坏是企口试件的主要破坏现象;STS屈服、尾部拔出和CLT的销槽承压破坏是半搭接试件的主要破坏现象。企口连接试件在卸载后仍保持良好的完整性,不发生明显的面外偏转,而半搭接连接试件在加载后期容易发生面外偏转。三种企口连接的最大承载力比传统半搭接连接提升15%～31%,初始刚度提升236%～338%,延性比提升95%～168%。在三种企口长度中,榫头长度65mm的TG-65组试件具有最大的初始刚度和延性比,分别为1.93kN/mm和16.02。榫头长度50mm的TG-50试件具有最高的承载力,为6.4kN。三层企口连接的榫头长度主要以影响榫头脆性破坏的发生来影响连接性能,榫头长度较大的两组连接性能相对较好;设计时应考虑连接部位每一块规格材与主体的胶合长度,以防止发生胶层剪切破坏。最后,论文以榫头长度为55mm的五层CLT企口试件为对象,使用五种不同直径,螺纹长度和头部形状的STS进行连接,对试件进行准静态单调加载和低周反复加载测试,进一步研究企口连接节点抗剪性能,并使用欧洲屈服模型的承载力公式进行了理论计算。结果表明:在单调加载测试中,企口连接试件TG-M-B的极限荷载、刚度均高于使用同种STS的半搭接连接试件HL-M-F,其中极限荷载提升81%,初始刚度提升137%,延性比提升138%。企口连接中TG-M-A组的极限荷载最大,平均值为16.38kN;TG-M-D组的刚度值最大,初始刚度平均值为2kN/mm;TG-M-E属中等延性连接,其余企口连接属高延性连接。在低周反复加载测试中,半搭接连接HL-C-f组的强度退化百分比与企口连接TG-C-b组相比是较高的。企口连接的等效粘滞阻尼比在位移到达400%△Py之前基本上处于上升状态,半搭接连接的等效粘滞阻尼比在位移到达400%△Py前发生下降。使用欧标EC5中的销槽承压强度公式和抗拔承载力公式对极限荷载的预测值,比试验值小27%～55%;使用Uibel&Blaβ提出的销槽承压强度公式和抗拔承载力公式得出的极限荷载的预测值,比试验值小24%～53%。绳索效应增加了预测值的大小,理论预测结果仍相对保守。