近日，冯若强教授课题组黄咏琪博士在SCI期刊《Construction and Building Materials》（IF：7.9，中科院一区）发表题为“Deformation ability of steel inner sleeve all-bolt cross joint in modular gymnasia based on the 3D-DIC method”的研究论文和SCI期刊《Journal of Building Engineering》（IF：7.144，中科院二区）发表题为“Deformation ability of steel inner sleeve T-joint in modular gymnasia based on 3D-DIC method”的研究论文，并获国家留学基金委资助到澳大利亚墨尔本大学（合作导师：Prof. Zhang Lihai，张立海教授）进行联合培养。

在可移动模块化体育馆结构中，巨大的屋顶荷载对连续支撑模块化连接节点的功能构成了重大障碍。因此，我们引入了利用内套筒和螺栓来连接上下柱的模块化单元，旨在加强单元间连接的强度。尽管具有显著的优点，但这种新设计的变形行为和力分布特征仍未得到充分研究。因此，我们的研究采用三维数字图像相关(3D-DIC)测量来精确捕捉该节心区域内的全场位移和应变分布。设计了四个不同的节点试件，并进行了全面的静力试验，包括包括或不包括内套、加强筋和不同的加载方向等变量。3D-DIC检测到肉眼无法检测到的细微变形和局部屈曲现象，并揭示了它们的发生模式。此外，检测结果强调了梁与柱之间焊接质量对保证节点整体安全的关键作用。节点在梁弯时屈服较柱弯时早。为了更深入地研究该关节，我们利用DIC结果生成了力矩-旋转曲线，推断该关节具有刚性关节特性。试件主要表现为梁根断裂或构件屈曲等损伤模式，而核心区域保持完整。这一观察结果强化了关节作为一个全强度实体的分类。这些见解丰富了我们对这种新型接头的理解，并为设计师提供了宝贵的参考和帮助。

载荷-位移曲线和相应的云图突出显示了 SC-Crosss-1 核心区域内三个不同方向的极端位移：(a) DX；(b) DY；(c) DZ

平面外位移达到峰值时，位移相对于横截面高度的三维示意图：（a）SCCross-1；（b）SC-Cross-2；（c）SC-Cross-3；（d）SC-Cross-4

屋顶承受的巨大载荷对可移动模块化体育馆的连接接头提出了严格的性能要求。之前，我们引入了一种新颖的连接设计，利用内部套筒和螺栓将模块化单元的上下柱整合在一起。为了探究该节理的实际变形行为和受力分布，本研究采用三维数字图像相关(3D-DIC)测量方法可视化其全场位移和应变分布。通过与传统测量方法的比较，验证了3D-DIC测量结果的可靠性。在这个坚实的基础上，本研究从两个不同的方向评估了这种创新关节的静态性能，成功地揭示了肉眼无法察觉的微变形和局部屈曲现象。值得注意的是，连接梁和柱的焊缝质量对确保节点的整体结构完整性起着关键作用。在侧向加载条件下，节点的破坏行为主要由材料强度决定。绘制了力矩-旋转曲线，进一步深入研究了关节的力学特性，揭示了内套筒t型关节具有刚性关节的属性。试件的主要破坏形式为梁根断裂或柱屈曲，节理区域保持完整。因此，该连接符合全强度连接的要求。这些发现将加深设计者对这种新型接头的认识和理解。

载荷-位移曲线和相应的云图突出显示了 SC-T-1 核心区域内三个不同方向的极端位移：(a) DX；(b) DY；(c) DZ

平面外位移达到峰值时，SC-T-1 相对于横截面高度的三维位移示意图