正交胶合木销槽承压强度试验研究

正交胶合木(CLT)是一种绿色建材,具有可预制和正交各向异性等特点,应用前景非常广阔,而目前关于CLT力学参数的研究还处于起步阶段。通过对64组共计128个加拿大铁杉CLT试件开展半孔静力加载试验,得到试件的竖向荷载-位移曲线、破坏模态和销槽承压强度,分析了销栓直径、销栓与拼缝的位置关系、加载角度等多种变量对CLT销槽承压强度的影响。结果表明：销栓直径越小,销槽承压强度越大,销栓垂直于表层板且加载角度为90°时,拼缝降低了销槽承压强度,销栓垂直于表层板的承压强度大于销栓平行于表层板的承压强度。将试验结果分别与加拿大规范CSA O86-19、美国规范NDS-2018、美国CLT手册和《正交胶合木（CLT）结构技术指南》中销槽承压强度计算公式得到的计算结果进行对比,得到试验值与采用规范/手册相关公式计算结果的比值为0.46~2.38。在试验结果的基础上,对上述规范中销槽承压强度计算方法进行整合,汇总了适用于多种工况下加拿大铁杉CLT销槽承压强度的建议公式,试验值与建议公式计算值比值区间在1.10~1.57。     

不同荷载方向对云杉胶合木销槽承压强度的影响

以云杉胶合木和自攻螺钉为研究材料,探讨不同荷载方向下云杉胶合木的销槽承压强度,分析荷载方向与胶合木销槽承压性能的关系,将试验结果与欧洲和美国木结构设计规范中的理论公式计算值进行对比,修正了销槽承压强度关于倾斜角度的理论计算模型。     

正交胶合木销槽承压强度的试验研究

对不同形态的CLT试件进行了销槽承压试验,针对不同层数、不同主方向、不同销槽直径、销槽是否位于胶缝处、销槽是否垂直于板面以及施荷方向是否垂直于板面,进行了试验及计算分析。结果表明,层数越多,销槽直径越小,抗压强度越大。销槽垂直板面时,主方向顺纹比主方向横纹抗压强度大,且主方向顺纹时,销槽不在胶缝处比在胶缝处的抗压强度大,主方向横纹时,销槽位置不影响抗压强度。销槽平行板面且施荷方向垂直板面时,主方向顺纹比主方向横纹抗压强度小,销槽不在胶缝处比在胶缝处的抗压强度大。     

正交胶合木在垂直于层板板面光滑销式紧固件下的销槽承压试验研究

螺栓连接是最常用的一种现代木结构节点连接形式,确定其连接承载力需明确木材的销槽承压强度.正交胶合木(CLT)的正交结构及层板间缝隙等构造,使CLT的销槽承压性能不同于其他工程木产品.本文对180件材料为SPF的CLT试件进行了销槽承压试验,针对不同层数、不同加载角度、销轴是否位于拼缝处的情况进行试验及计算分析,结果表明...     

重组竹销槽承压性能试验研究

基于慈竹和毛竹两类典型竹种的重组竹销槽承压性能试验,补充验证了竹种、荷载-纤维夹角(LFD)、密度、销栓直径等因素对重组竹销槽承压性能的影响,并对比分析了两类竹种的销槽力学性能及其计算方法的适用性。结果表明：LFD接近0°时重组竹均以纤维胶层直接受剪破坏为主,LFD接近90°时转为纤维弯曲带动胶层受剪破坏,裂纹扩展随LFD增大而加剧,其中毛竹基试件破坏更显著,在LFD为45°时裂纹穿透性更强;随着销栓直径增大重组竹的破坏程度加剧,其中毛竹基更为明显,低密度重组竹试件更易出现早期破坏;慈竹基重组竹试件的刚度和强度均高于毛竹基的,两类竹种重组竹销槽承压刚度均随LFD增大而下降,但慈竹基试件在LFD大于75°时刚度回升,强度则在LFD为45°达到最低值后回升;销栓直径增大时,慈竹基刚度提升但强度下降,毛竹基刚度和强度均先增后减。基于研究结果,构建了适用于不同LFD及销栓直径的慈竹基和毛竹基重组竹销槽承压性能的计算模型。     

花旗松胶合木销槽顺纹承压性能影响因素研究

对50个花旗松胶合木销槽顺纹承压试件进行试验,研究开槽方式、试件尺寸(厚度、高度和宽度)及螺栓直径等因素,对销槽顺纹承压性能的影响.分别采用5％d偏移法和5 mm位移法确定销槽顺纹承压强度,将理论计算模型与试验结果进行对比,结果表明,销槽平行层板宽度时,销槽的顺纹承压强度降低较明显;试件尺寸和螺栓直径对销槽顺纹承压强度...     

侧压竹集成材横纹销槽承压强度试验研究

作为一种生物质建筑材料,竹材在建筑领域的应用越来越广泛,竹集成材以其优秀的加工和材料性能成为了工程竹材的常见类型。销连接加工简单、受力性能良好,是竹木结构最常见的连接方式。为了确定侧压竹集成材横纹销槽承压强度,对6组120个试件进行了横纹销槽承压试验,研究了销栓直径、试件形状对强度的影响。研究结果表明：侧压竹集成材横纹销槽承压破坏形态单一,受压区下部竹纤维沿胶层处开裂;当销栓直径为12～16 mm时,试件横纹销槽承压强度随销栓直径加大呈现下降趋势,当销栓直径超过16 mm时,初始刚度和横纹销槽承压强度均趋于稳定。对欧洲规范和《木结构设计标准》(GB 50005—2017)中的木结构销槽承压强度公式理论值与试验值进行了对比,并建立了适用于侧压竹集成材横纹销槽承压强度的预测公式。     

木材横纹销槽承压强度研究

设计了3种共计290个木材横纹销槽试件,分析了试验方法、判定方法、有效承压高度、试件尺寸及螺栓直径等因素对木材横纹销槽承压强度的影响,并将试验结果与规范计算结果进行对比.结果表明：现行规范中的木材横纹销槽承压强度试验方法和计算方法均存在一定的局限性;基于本文提出的标准试验方法所得到的木材横纹销槽承压强度,木结构螺栓连接横纹屈服承载力计算结果与试验结果比值的平均值为0.92.     

新型复合竹层积材的顺纹销槽承压强度计算公式

为探究新型复合竹层积材在木结构中的实际应用性,填补其顺纹销槽承压强度计算公式,共进行了7组28个竹层积材顺纹销槽承压试件的测试,分析了竹层积厚度、端距和销直径等因素对竹层积材销槽承压的刚度、最大载荷和强度等力学性能的影响。研究表明：竹层积材厚度对承压强度的影响可忽略不计;当端距不小于64 mm时,端距对承压强度的影响亦可忽略不计;承压强度随销直径的增加,大致呈线性递减。通过回归拟合的销直径影响系数,建立竹层积材顺纹销槽承压强度的理论计算公式,且理论计算结果与实测结果吻合良好。     

胶合木与胶合木螺栓连接力学性能试验研究

试验研究胶合木与胶合木单螺栓连接及群螺栓连接构件在顺纹受拉时的承载能力,分析其破坏模式和破坏机理,试验对象为3组9个单螺栓连接和4组20个群螺栓连接.研究表明:胶合木与胶合木单螺栓连接的力学性能与胶合木的厚度比有关,当侧材厚度比为4.375时,破坏形态Ⅲ型,延性最佳;胶合木与胶合木群螺栓连接的力学性能与螺栓列数及每列的...     

FRP板增强胶合木梁蠕变性能试验研究

通过试验分析了恒温恒湿条件下不同应力比的普通胶合木梁和FRP板增强胶合木梁的蠕变规律,建立了胶合木梁蠕变模型,并对试验数据进行了拟合,得到了蠕变变形曲线和相对蠕变变形曲线,对受荷期为50a的相对蠕变变形进行了预测.结果表明：使用FRP板增强后,胶合木梁的初始刚度提高,其初始变形减少了27%,50a的相对蠕变变形下降了80%.     

层板销接木性能研究进展

层板销接木（DLT）是仅由木销和层板组成的一种无胶无钉、近似全实木的工程木产品,可用于制作梁、墙体和楼板,具有用材经济、绿色低碳和预制化程度高等特点. 从构造和分类两方面对DLT进行简要概述,系统梳理了近些年DLT在木销、木销节点及构件方面的性能研究成果,包括木销-层板销槽承压性能、木销节点抗剪性能、DLT木梁抗弯性能及DLT板振动特性等. 在此基础上,介绍了DLT在性能研究中存在的不足,并提出了DLT研究亟需解决的关键问题.     

胶合木在当代佛教建筑中的设计应用——杭州香积寺复建规划设计

近年来,欧美发达国家逐渐兴起的以胶合木为代表的工程木材,性能优良,成为木构建筑的新型材料。在杭州香积寺的复建规划设计中,运用胶合木结构恢复古代＂伽蓝七堂＂制的佛教寺院空间,为宗教建筑营造出超脱于传统形式的空间和造型,并运用先进的设计理念和施工技术,探索新的现代建筑文化。     

工程木梁的受弯性能试验研究

以江苏速生意杨为原材料加工的工程木材,包括层板胶合木(Glulam)和旋切板胶合木(LVL)等,提出几种新型的构件截面形式,对受弯构件的结构性能影响因素进行了详细分析。研究的主要目的是充分利用我国速生林资源,并将其应用于现代木结构建筑。首先,通过材料的材性试验,探讨了Glulam和LVL的主要物理力学性能;在此基础上,对31个工程木梁模型试件进行了弯曲性能的试验研究,分析了工程木梁的破坏形态和破坏机理,探讨了其极限承载力和抗弯刚度等弯曲性能,并对构件性能进行了对比;最后,分析了影响工程木梁结构性能的各种因素,包括层板组合方式、荷载方向、单板厚度(LVL构件)以及构件尺寸等。结果表明:工程木梁的结构性能远远超出了建筑中常用锯材梁的结构性能,其强度比樟子松锯材构件高出39.0%~90.0%,刚度高出35.0%~45.0%,若将Glulam与LVL进行优化组合,会取得更好的效果;构件横截面平均应变基本上呈线性分布,构件的极限拉应变约为0.006,而其破坏时的压应变最大为0.009左右;     

FRP增强胶合木梁的受弯性能研究

对FRP(fiber reinforced plastics/polymer)增强胶合木梁的受弯性能做了详细研究。通过试验分析了构件的破坏形态与破坏机理,对比分析了FRP增强胶合木梁与未增强梁的极限荷载与抗弯刚度等受弯性能。试验结果表明FRP增强杨木胶合木梁相对于未增强梁,受弯极限承载力提高了18%~63%,刚度提高了32%~88%,当配筋率为1.0%左右时,FRP增强杨木胶合木梁的受弯承载力与刚度分别可达到常用松木实木构件的1.82倍和1.35倍,并且增强构件的破坏形式大多表现为塑性受压破坏。基于力学模型分析,提出了粘结界面粘结剪应力、截面中性轴位置、FRP板拉力、受拉面层破坏荷载和极限荷载等的计算公式;然后将理论分析结果与现有的大量试验结果进行了对比,结果表明,模型精度较高,能够较好地预测FRP增强胶合木梁的受弯性能,可为此类结构构件的加工设计与工程应用提供参考。     

小跨高比胶合木梁受弯性能及增强试验

为研究工程用胶合木梁的受力性能,对分别采用未增强及在底部粘贴钢板、在底部弯剪区拧入螺钉、在两侧中部粘贴钢板增强方式的4组共计9根跨高比为12的胶合木梁进行受弯承载力试验。通过试验得到各试件破坏形态、荷载-位移曲线,分析了增强后木梁的力学性能和跨中应变分布规律。提出了木梁在三分点受弯试验时发生受拉和受剪破坏的界限跨高比; 在验证了受弯木梁的截面应变分布基本符合平截面假定后,提出了小跨高比胶合木梁及增强构件在三分点受弯试验时发生顺纹剪切破坏的极限承载力计算公式。结果表明:小跨高比胶合木梁的破坏形式为顺纹剪切破坏,破坏时无征兆,破坏面基本发生在木梁的中性轴及偏下位置; 底部粘钢梁在受弯时受压区面积增大,中性轴下移,极限承载力和刚度都有所提高; 梁底拧入螺钉和侧面贴钢板能很好地提高梁的抗剪能力和极限承载能力; 所提出的承载力计算公式的计算值和实测值相对误差大都在20%以下,且计算值相比实测值偏于安全,可为此类构件的设计和工程应用提供参考。