手算、电子表格和线性有限元软件无法准确捕捉这种非线性行为。在面板或框架达到承载力之前，钉子会滑移并最终屈服，这会显著影响剪力墙的刚度和挠度。
利用 RFEM 6 的非线性功能，模型会根据 2021 年 SDPWS 中的紧固件荷载-滑移行为，自动在面板表面与框架构件之间生成非线性线铰。紧固件设计是后续在 Timber Design 附加模块中进行的步骤，以确保剪力墙立柱与面板之间具有足够的承载力。
SDPWS 紧固件滑移公式
表 C4.2.3D [1] 给出了木结构面板覆面中常见钉子规格（6d、8d、10d）的荷载-滑移关系。对于每种规格，该表提供了：
- 最大紧固件荷载 Vₙ（lb/紧固件），即紧固件开始屈服时的荷载
- 以紧固件荷载为函数的滑移公式 eₙ
紧固件滑移公式中的指数意味着连接在接近屈服时呈非线性地变硬和变软。这种延性行为对于剪力墙在地震或风等侧向事件中的作用是必需的。
参考 SDPWS，该滑移行为仅沿立柱长度的纵向考虑。非线性滑移也可以在横向应用，但规范中并未特别提及。此外，安装在湿材与干材上的紧固件有单独的公式，非结构级面板的滑移增加 20%。如图像所示，在 RFEM 6 中定义剪力墙面板与梁之间的连接时包含了这些可选设置。
RFEM 6 荷载-滑移曲线的验证
假设在 RFEM 6 中建模的木剪力墙采用 6 英寸间距的 8d 普通钉（2 个紧固件/英尺）、结构 I 级面板和干材。参考表 C4.2.3D [1]，最大屈服荷载为 220 lb/紧固件，干材的滑移公式为：
eₙ = (Vₙ/616)3.018（英寸）
RFEM 6 会在立柱与面板之间生成自动非线性线铰，包含 10 个中间点，如下图所示。
进一步验证图示点 9 和点 10 的坐标和坡度，以确保表 C4.2.3D [1] 紧固件滑移公式的正确应用。
点 10 在 220 lb/紧固件（屈服）时的分布力（n）：
n₂₂₀ = (220 lb/紧固件)(2 紧固件/英尺)(1 英尺/12 英寸) = 36.667 lb/in
点 10 对应的滑移（u）：
uₓ,₂₂₀ = (220/616)3.018 = 0.0447 in
点 9 在 198 lb/紧固件（屈服荷载的 90%）时的分布力（n）：
n₁₉₈ = (198 lb/紧固件)(2 紧固件/英尺)(1 英尺/12 英寸) = 33.0 lb/in
点 9 对应的滑移（u）：
uₓ,₁₉₈ = (198/616)3.018 = 0.0325 in
点 9 与点 10 之间的坡度（弹簧刚度）：
Cᵤ,ₓ = (36.667 − 33.0)/(0.0447 − 0.0325) ≈ 301 lb/in²
相同的计算可直接应用于表 C4.2.3D [1] 中多点的荷载-滑移曲线。模型在整个荷载范围内捕捉连接的非线性行为。这取代了传统的人工方法，即忽略钉子滑移、将其视为线性，或在手算末尾将其作为一个经验挠度项，而无法了解刚度如何随荷载变化以及滑移如何在面板之间重新分配荷载。
名义单位抗剪承载力紧固件设计
非线性紧固件滑移直接影响 RFEM 6 中的剪力墙分析。紧固件设计是后续在 Timber Design 附加模块中进行的步骤。2021 年 SDPWS 表 4.3A 的设计规定提供了名义承载力（vₙ），其受以下因素影响：
- 面板材料和最小名义厚度（5/16 in、3/8 in、7/16 in、15/32 in 等）
- 紧固件类型和尺寸（6d、8d、10d 普通钉）
- 面板边缘钉间距（6、4、3 或 2 in）
在 RFEM 6 中建模的剪力墙允许输入可能超出表格给定值的上述变量。因此，对于这些情况，Timber Design 附加模块中采用以下假设：
- 面板厚度小于表格最小值为设计错误。厚度大于表格值时向下取整，不假设增加承载力（例如 19/32 in 参考 15/32 in 行）。
- 钉间距仅列出 6、4、3 和 2 in。介于各值之间的间距向下取整为更保守的值（例如 3.5 in 参考 3 in）。大于 6 in 为设计错误；小于 2 in 则以 2 in 行为上限。
表中针对特定框架树种、面板等级和其他条件修改承载力的脚注会自动在紧固件设计中予以考虑。
完整的紧固件设计在设计验算 UL7100 下报告，如下所示。容许剪力与需求以利用率形式给出，并附有详细的设计验算公式、规范引用和透明的数据输出。
从人工验算到基于有限单元法的设计
荷载-滑移曲线和承载力设计验算闭合了以往每个步骤都需要单独手算或需要采用精度较低的线性假设的流程。RFEM 6 的非线性线铰控制模型在荷载作用下的变形，将面板钉子滑移作为 SDPWS 四个挠度来源之一加以捕捉。Timber Design 附加模块独立验算所有紧固件位置的连接强度与剪力需求，以确保设计安全且准确。
有关此主题的更多信息，请参阅下方链接的网课 | 2024 NDS / 2021 SDPWS 在 RFEM 6 中的木剪力墙设计。