不同覆面条件下木结构剪力墙钉节点性能研究

选用木结构建筑实际工程中的环纹钉、进口规格材、定向结构刨花板以及国产杨木结构胶合板,分别制作四组不同覆面材料、不同接触面积的木结构剪力墙钉连接单剪试件,采用单调加载方式进行试验研究。试验结果表明:同一材料条件下,受力面积越大,钉节点初期刚度越大、试件变形能力越强,但钉节点的承载力减小;在同一受力面积、不同覆面材料条件下,结构胶合板的钉节点承载力比定向结构刨花板的钉节点承载力大,而初期刚度和延性均较小;定向结构刨花板覆面试件的钉节点刚度退化比结构胶合板要大。     

均布荷载下意杨结构胶合板的性能研究

对意杨结构胶合板用作轻型木结构屋面板、楼面板的可行性进行了试验研究,模拟了干态和湿态重新干燥两种条件,进行均布荷载下板的弯曲试验,通过回归分析,得出了意杨结构胶合板在规定荷载下的挠度,并对刚度进行了修正,得到新的挠度计算公式。结果表明:标准厚度的意杨板用作轻型木结构的屋(楼)面覆板,其弯曲性能均能较好满足相关规范要求。     

胶合板弹性特性预测

将胶合板设定为等厚相同材质的各向异性单层所构成对称于中面的层合板。根据复合材料力学的经典理论及公式，用VB编程。只要给出树种、单板厚度和层数即可预制胶合板的弹性特性。     

木结构建筑构件耐火性能试验研究

对木结构建筑构件进行一系列标准耐火试验,研究木结构建筑构件的耐火性能、破坏模式以及验证构件的耐火极限值。所测试的构件包括木构架墙体、木构架楼板与天花板吊顶,以及胶合木梁和木柱。研究结果表明,木结构建筑构件具有较好的耐火性能,能达到所要求的耐火极限。木构架墙体和楼板的耐火性能与石膏板的厚度和层数有关。截面尺寸较大的胶合木梁和木柱,因木材炭化速度慢,能保持1.0h以上的承载功能。试验结果为合理确定木结构的耐火性能提供了相关知识和数据。     

CFRP加固损伤钢筋混凝土梁抗冲击性能试验研究

对采用碳纤维增强复合材料(CFRP)加固的不同损伤程度的钢筋混凝土梁进行落锤冲击试验,以冲击高度、加固层数为试验参数分析CFRP加固损伤试件的裂缝发展、破坏形态及抗冲击性能,并研究试件在冲击荷载下的动力性能。结果表明：试件损伤程度越高,其斜向裂缝发展越密集,试件的破坏程度越严重;落锤冲击高度越高,裂缝发展越趋近于跨中局部化;当采用多层CFRP布加固损伤试件时,试件在落锤冲击作用下保持较好的完整性,仅外部混凝土粉碎掉落;随着CFRP布粘贴层数的增加,试件整体产生弯剪破坏,损伤试件加固修复后的抗冲击能力及刚度相较于完好试件得到显著提升,提升幅度为70%～72%,但增加CFRP布粘贴层数对试件的加固修复效果提升作用有限,且加固效果与抗冲击能力并非呈线性关系;基于有效应变计算的结果可知,采用CFRP布加固修复不仅仅具有加固补强的作用,同时能够在一定的程度上改善试件的整体抗冲击性能。     

不锈钢芯板结构芯管平压性能的研究分析

不锈钢芯板结构是一种新型的装配式结构体系。为研究不锈钢芯板结构芯管的平压性能,通过对12组合计212根构件不锈钢芯板结构芯管试件的平压试验,得到了不锈钢芯板结构芯管平压强度和平压模量;然后采用有限元分析来模拟试验过程。有限元计算结果与试验结果的对比表明:两者吻合良好,验证了有限元模型的可靠性;而后对芯管的平压性能进行数值分析。试验和理论结果表明:不锈钢芯板结构芯管在平压作用下的受力过程可以分为三个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段;芯管破坏的本质是芯管端部发生局部屈曲破坏;最后给出了此种不锈钢芯板结构芯管平压强度设计值的理论计算式。     

不锈钢芯板结构T形柱轴压性能有限元分析

为探究不锈钢芯板结构作为柱或梁的可行性,研究肢长、面板厚度和芯管壁厚对不锈钢芯板T形柱在轴压作用下稳定性的影响,结合已经完成的不锈钢芯板结构侧压试验,通过有限元计算软件ABAQUS对不锈钢芯板T形柱的轴压性能进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析。研究表明:T形柱的屈曲模式表现为面板局部屈曲;肢长对稳定承载力有很大影响;随着面板厚度的增大,芯管对面板的约束越来越弱,对其稳定承载力的贡献越来越小;芯管能给面板提供支撑,但芯管壁厚到达一定程度后,厚度的增加对稳定承载力的提升作用不大。     

基于近场动力学的落锤冲击PVB夹层玻璃数值模拟

为了研究聚乙烯醇缩丁醛夹层玻璃(PVB夹层玻璃)在刚性冲击下的破坏模式和力学响应,采用基于近场动力学的键基PD模型模拟落锤冲击作用下的冲击力的变化情况及玻璃裂纹开展,并与试验结果进行对比验证;通过改变上、下玻璃层厚度、PVB胶层厚度及冲击初速度,系统研究PVB夹层玻璃的裂纹扩展规律和耗能特性。结果表明：键基PD模型可以很好地再现PVB夹层玻璃断裂失效和裂纹扩展行为,和试验吻合度很高;玻璃厚度越厚抗冲击性能和耗能能力越强,下玻璃层厚度影响大于上玻璃层厚度影响。随着PVB胶层厚度的增加,PVB夹层玻璃抗冲击性能以及耗能能力随之增加。同等条件下,增大PVB胶层厚度,能有效增加玻璃的耗能能力,取得较大的单位厚度耗能比,但PVB胶层厚度大于1.14mm后增幅变小。保持冲击能量不变,增大落锤的冲击初速度,明显改变了PVB夹层玻璃的破坏模式,其抗冲击性能和玻璃耗能也随之增加。     

塑料排水板芯板及滤膜物理力学性能研究

塑料排水板作为真空预压地基处理法中水分排出的竖向通道,其性能的优劣影响对地基处理效果起到至关重要的作用。对不同排水板的芯板及滤膜开展一系列的物理力学性能试验,得出整体式芯板横截面积稍微大于分离式芯板;防淤堵系列芯板的整体力学性能要优于常规系列芯板;且滤膜样本中编织布相对于无纺布而言厚度较薄、质量较轻,力学性能表现上也明显劣于无纺布滤膜;无纺布样本中,防淤堵无纺布较常规无纺布厚度较薄、质量较轻,但其力学性能表现要优于后者;防淤堵整体式排水板通水性能为最优。     

轻木-混凝土上下混合结构的抗震设计方法

对12个不同层数组合的轻木-混凝土上下混合结构进行有限元模拟分析,通过振动模态、非线性动力时程响应以及刚度比等的参数分析,研究了上部木结构的水平地震作用的放大效应。研究结果表明,上部木结构的水平地震作用放大效应与地震水准、下部结构与上部结构的刚度比、混凝土结构层数和木结构层数等因素有关:放大效应随地震水准的提高而增大;当下部与上部结构的刚度比在一定范围内时,放大效应随刚度比的增大而减小,当下部与上部结构的刚度比大于一定范围的上限后趋于平稳;当下部混凝土层数一定时,放大效应随上部木结构层数的增加而减小;当上部木结构层数一定时,放大效应随下部混凝土层数的增加而增大。根据研究结果,对轻木-混凝土上下混合结构提出上下分开设计、上部结构按刚度比考虑地震作用放大效应的抗震设计方法。     

进口OSB及国产胶合板覆面木剪力墙单向加载试验研究

轻型木结构房屋具有节能环保、资源再生、施工方便、保温隔热和自然美观等特点,近几年来在我国得到快速发展.然而,由于我国木结构房屋的建筑材料主要依赖进口,使得建造成本居高不下,成为制约木结构房屋在我国进一步发展的重要因素.本文对采用3种不同厚度的进口OSB及国产胶合板为覆面板材的木框架剪力墙进行了单向加载下的试验研究,通过...     

竹胶合覆面板轻型木结构剪力墙抗震性能研究

为了推广胶合竹材在轻型木结构等建筑结构中的运用,根据美国ASTM E2126-09墙体试验标准,进行了8片采用10 mm厚国产竹胶合板作为覆面板,分别采用51 mm长的圆射钉和51 mm长的钢排钉制作的2种轻型木结构框架剪力墙的单调加载及滞回加载试验,研究该类竹胶合板轻型木框架剪力墙的加工方法和抗震性能。试验结果表明,在采用两种相同长度但不同延性的国产射钉的情况下,该类型剪力墙单位长度承载力为5.2 kN/m和6.2 kN/m,在水平位移100 mm以前能够保持85%峰值荷载而稳定承载。墙体具有良好的承载力及延性,其力学性能可以满足目前国内外规范针对轻型木结构墙体提出的抗侧力设计要求。     

不锈钢芯板结构侧压性能试验研究

通过对不锈钢芯板夹层结构的侧压性能的试验研究和理论分析,着重讨论面板厚度、芯管厚度及间距对不锈钢芯板结构侧压性能的影响。研究表明:按照不同参数设计的试件主要存在局部皱折失稳、整体屈曲失稳、局部屈曲失稳三种破坏形式,并分别与芯管纵向间距、芯层剪切模量、芯层平压模量有关。发生前两种破坏时;试件极限位移和面板极限应力小,延性差;而发生局部屈曲失稳时,试件极限位移和面板极限应力大、延性好。为避免结构侧压时发生局部皱折失稳和整体屈曲失稳,在设计中宜通过缩小芯管的纵向间距以增加芯层剪切模量。     

高强度螺栓连接钢-混凝土组合件破坏类型和承载力试验研究

为了解高强度螺栓连接钢-混凝土组合件受剪时的破坏类型、承载力以及影响参数,设计了16个试件进行单调加载试验,研究了芯板内混凝土、螺栓直径、螺栓预拉力、混凝土孔径、混凝土强度、混凝土厚度、芯板厚度、盖板厚度等参数对钢-混凝土组合件受剪承载力、连接部件之间的滑移及变形的影响。试验结果表明:试件主要发生孔壁承压破坏、螺栓剪断和盖板净截面拉裂3种破坏模式;芯板内填充的混凝土使高强度螺栓发生弯曲,可以提高试件的峰值承载力和变形能力;螺栓直径、混凝土强度、混凝土厚度、芯板厚度和盖板厚度的增加可以提高试件的峰值承载力,螺栓预拉力的增加可以提高滑移荷载。     

不锈钢芯板一字形剪力墙抗震性能试验研究

为研究不锈钢芯板一字形剪力墙的抗震性能,完成了在不同轴压比、不同面板厚度以及不同芯管排布下,四个不锈钢芯板一字形剪力墙构件的拟静力试验,研究了构件在低周往复荷载作用下的变形特征和破坏模式,分析了构件在水平荷载作用下滞回曲线、骨架曲线、荷载特征值、延性系数、刚度退化、承载力退化以及耗能能力等抗震性能.试验结果表明:不锈钢芯板一字形剪力墙发生压弯破坏,且破坏形态均表现为构件根部位置的侧板与面板发生局部屈曲;面板厚度越大,承载力越高;当构件面板与侧板厚度相同时,可以保证面板与侧板能够协同工作,有较好的延性以及耗能能力;作为墙体两侧面板的连接件,芯管排布对构件抗震性能影响不大;增大轴压比会抑制面板的鼓曲,但会降低墙身的延性与耗能能力.     

磷酸镁水泥基材料薄层修补结构抗冲击性能研究

采用磷酸镁水泥基修补材料(MPC修补材料)作为薄层修补结构的面层材料,强度等级为C50的混凝土作为基层混凝土,研究了MPC修补材料的修补层厚度、基层混凝土的界面粗糙度、钢纤维掺量以及盐冻条件对薄层修补结构抗冲击性能的影响。结果表明:随着修补层厚度以及基层混凝土界面粗糙度的增加,薄层修补结构的抗冲击性能提高;随着钢纤维掺量的增加,薄层修补结构的抗冲击性能提高,1、2、3、4、5 cm修补层厚度的钢纤维最佳掺量分别为0.4%、0.6%、0.8%、1.0%和1.0%,抗冲击性能较无钢纤维的薄层修补结构分别提高了125.6%、123.2%、121.8%、147.2%和144.2%;90次盐冻循环后,1、2、3、4、5 cm修补层厚度的薄层修补结构抗冲击性能较非盐冻条件下分别降低了75.6%、52.0%、32.7%、33.3%和28.2%。     

聚氨酯泡沫铝夹层混凝土板冲击试验

对聚氨酯泡沫铝夹层混凝土结构进行落锤冲击试验,通过对不同聚氨酯泡沫铝吸能层厚度、不同冲击高度和不同结构组合型式的研究,得出结论:聚氨酯泡沫铝吸能层越厚,复合结构吸收的能量越多,但是增益效果随着吸能层厚度的增大而降低;对能量吸收有一个适用的冲击高度范围,在范围内可以有效发挥聚氨酯泡沫铝变形吸能能力;双夹层结构的抗冲击效能要好于同厚度单夹层结构。     

木结构轴心压杆的稳定系数φ值曲线及可靠度验算

本文以国内历年来所进行的木结构轴心压杆试验结果为基础,结合我国建筑用木材树种情况,分析研究提出轴心压杆按树种而不同的A、B、C三条φ值曲线,并对四种树种进行了结构可靠度验算。其结果可作为修订木结构设计规范的依据。     

不同纤维对砂浆的抗冲击性能影响

使用自行设计的抗冲击试验仪器,研究了水胶比、纤维掺量、长度、纤维种类等因素对砂浆抗冲击性能的影响,并探讨了纤维提高砂浆抗冲击性能的机理。结果表明:纤维能更为显著地提高低水胶比砂浆的抗冲击性能;抗冲击性能随着纤维掺量增加而提高;同一种纤维中长度较长者能更有效地提高抗冲击性;不同的纤维中,微细钢纤维的抗冲击性能提高幅度最大,聚丙烯与聚丙烯腈纤维的效果居中。     

降雨条件下加筋对土质边坡破坏模式影响试验研究

运用自行研制的人工降雨装置,通过改变降雨强度及筋带数量,对加筋土质边坡开展降雨破坏试验研究。试验结果表明:同一加筋土质边坡,雨水入渗速度随降雨强度的增加而增大,随降雨持时的增加而减小;在相同历时条件下,降雨强度越大,湿润锋变化越明显;其变化速度随历时的增加而逐渐减小。同一降雨强度条件下的加筋土质边坡,雨水入渗速度随筋带层数的增加而减小,随降雨持时的增加而减小;在相同历时条件下,筋带的层数越少,边坡的湿润锋变化越明显;其变化速度随历时的增加而逐渐减小。研究成果可对加筋边坡的防灾减灾工程提供参考。