矩形截面顶应力木梁受力性能的试验研究

提出了一种新型建筑结构构件－预应力木梁，并对其进行了试验研究，通过试验数据，初步分析了矩形截面预应力木梁抗弯能力和挠度的变化特点，并指出预应力木梁受力性能较普通木梁更优越。     

落叶松锯材抗弯强度尺寸效应

以兴安落叶松锯材为研究对象,研究了不同目测等级下锯材尺寸与其抗弯强度之间的关系。试验选取1961根6.5、9.0和14.0cm 3种宽度尺寸的目测等级锯材,每个宽度尺寸分为高、低目测等级组,按照每组试件宽度18倍的测试跨度测试锯材的抗弯强度。利用斜率法和形状参数法确定高、低目测等级组抗弯强度5%分位值的长度与宽度的组合尺寸效应。研究结果表明,斜率法获得高、低目测等级组试件抗弯强度5%分位值的组合尺寸效应分别为0.19和0.23。     

无机胶叠合木梁性能的试验研究

由于能源危机和国家和社会可持续发展的要求,有节能环保等特点的现代木结构建筑迅速发展.基于氯化镁无机胶价格低,耐高温等特点,将其应用到木结构建筑中.开展了6个木材胶缝顺纹和横纹的抗剪强度试验,研究了木结构中氯化镁无机胶的胶合能力,并进行了相同条件下普通木梁和无机胶叠合木梁抗弯性能的对比试验研究,得到了试件受弯状态下的破坏形态和机理.结果表明：木材胶缝顺纹剪切强度约为木材胶缝横纹剪切强度的5.1倍;无机胶叠合木梁受弯破坏呈脆性特征;结构胶对叠合木梁的各部分协同工作起关键作用.     

落叶松锯材抗弯强度尺寸效应

以兴安落叶松锯材为研究对象,研究了不同目测等级下锯材尺寸与其抗弯强度之间的关系.试验选取1961根6.5、9.0和14.0 cm3种宽度尺寸的目测等级锯材,每个宽度尺寸分为高、低目测等级组,按照每组试件宽度18倍的测试跨度测试锯材的抗弯强度.利用斜率法和形状参数法确定高、低目测等级组抗弯强度5％分位值的长度与宽度的组合尺寸效应.研究结果表明,斜率法获得高、低目测等级组试件抗弯强度5％分位值的组合尺寸效应分别为0.19和0.23.     

碳纤维布加固损伤旧木梁受弯承载力研究

木结构是我国古建筑的主要结构形式,长期使用后,木梁易发生老化损伤,导致其承载力、刚度明显降低,影响结构的正常使用.本文完成8根老化损伤旧木梁CFRP布加固试验,研究了不同层数的CFRP布加固矩形旧木梁的破坏形态、抗弯承载力、荷载-挠度曲线.研究结果表明,粘贴CFRP布加固老化旧木梁不仅能明显提高其受弯承载力,而且其破坏模式也由脆性受拉破坏转变为延性受压破坏.结合木梁在达到挠度限值时所承受的荷载往往小于其破坏时极限荷载的实际情况,基于截面等效替换原则,建立了木梁CFRP加固设计计算公式,计算结果与试验结果吻合较好,可为今后木梁加固改造时对不同荷载情况下所需CFRP用量进行设计.     

9 m长胶合木梁受弯性能和炭化速度的试验研究

对9 m长足尺胶合木梁的受弯性能和炭化速度进行试验研究。结果表明:足尺胶合木梁发生源于纯弯区段木材或连接缺陷的弯曲破坏;跨中截面沿高度方向应变变化符合平截面假定;理论分析和数值模拟方法均可较准确地预测木梁的受弯承载力;数值模拟方法还可以较准确地模拟木梁破坏全过程的变形情况。实测胶合木梁在ISO 834升温曲线下的炭化速度为0.7 mm/min,与欧洲规范一致,略小于GB/T 50708—2012《胶合木结构技术规范》的规定值,说明胶合木梁具有可靠的耐火性能。     

纤维复合材料用于实木梁抗剪加固的试验研究

基于2根非加固木梁和4根纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer,FRP）加固梁的抗剪性能对比实验的研究,得出在实木梁端用FRP箍进行抗剪加固应当采用高弹性模量的CFRP的结论,并指出梁端CFRP箍可以有效的抑制剪切裂纹的扩展。     

徽州传统建筑木梁修缮方法及其数值分析

徽州传统建筑以木构架为主,其中,木梁是主要的承重构件,由于年代久远木梁出现不同程度的破损,迫切需要对其进行修缮加固。通过查阅资料、实地调查,以1栋徽州传统古民居为例,选取1根木梁为算例,对木梁梁身裂缝、局部糟朽、内部糟朽3种常见损伤情况进行修缮加固分析,采用有限元方法对木梁加固前与加固后进行数值计算。研究表明:对受损木梁进行修缮后,提高木梁承载力和木构架整体安全性;与理论计算结果对比分析,尽管存在一定误差,但是对修缮前木梁是否满足承载力要求的判断并不产生影响,两者均证明采用归纳的修缮方法可以极大地提高木梁承载力。     

竖嵌CFRP板条层板增强的胶合木梁受弯性能研究

提出一种新型的竖嵌CFRP板条层板增强的胶合木梁,对其进行受弯性能试验研究。试件包括3根普通胶合木梁、12根竖嵌CFRP板条层板增强的胶合木梁及3根横嵌CFRP板增强的胶合木梁。研究了其不同的破坏形态,破坏机理及受弯性能等,按不同的配筋率、不同的配筋截面形式及不同CFRP板增强方式等影响因素对试件的受弯承载力、刚度、延性等结构性能进行分析比较。试验结果表明,相比普通胶合木梁,增强后试件受弯承载力提高了34.2%~52.3%,刚度提高了8%~28.5%,增强后试件破坏形式由脆性受拉破坏转变为塑性受压破坏;对比传统横嵌CFRP板增强方式,竖嵌CFRP板条层板增强的胶合木梁的受弯承载力及极限变形均有明显提高。结合力学模型提出了三种破坏形态的受弯承载力计算公式,并与实际试验结果进行对比,理论计算结果与试验结果吻合较好。     

拱形张弦胶合木梁结构受力性能试验研究

为研究拱形张弦胶合木梁结构的受力性能和破坏形态,进行了5榀张弦胶合花旗松木梁的张拉试验,活荷载全跨、活荷载半跨布置基本组合加载试验,以及活荷载全跨布置下极限承载力试验,分析试件关键点的位移、应变和拉索内力,观测了试件的破坏模式。结果表明:张拉试验中拱形木梁反拱值主要取决于拱跨比和初始预拉力。全跨活荷载加载试验中,跨中最大挠度达到木梁跨度的1/250~1/330。在张弦木梁的承载力试验中,跨中受拉区发生脆性劈断之前,跨中位移和应变与加载点荷载基本呈线性关系,跨中最大位移达到木梁跨度的1/60~1/70,花旗松的屈服压应变约为0.5%,极限拉应变约为0.45%;木梁在整体破坏时,跨中最大挠度达到木梁跨度的1/41~1/45,极限压应变约为0.9%,表现出一定的塑性性能;提高拱跨比或垂跨比,均能适当提高拱形木梁的承载力;增大木梁截面积对木梁承载力的提高幅度不大。