预应力钢绞线增强胶合木抗弯性能研究

研究不同预应力钢绞线增强胶合木的抗弯性能,通过对钢绞线施加预应力增强胶合木可以显著提高胶合木的抗弯性能.预应力钢绞线增强胶合木的抗弯强度与抗弯弹性模量随预应力增加而增大,当施加66％预应力时抗弯强度达到70.75 MPa,抗弯弹性模量达到16.03 GPa,较未增强胶合木分别增加了69.4％和34.1％.     

新型钢-木组合梁抗弯性能数值分析

提出一种新型的钢-木组合梁,为研究其受弯性能,采用有限元程序ANSYS对3个不同规格组合梁构件,1个普通胶合木梁进行有限元数值分析。分析结果表明:薄壁型钢-胶合木组合梁与普通的胶合木梁相比,受弯极限承载力提高28%~85%,跨中极限变形提高76%~146%。冷弯薄壁型钢-胶合木组合梁具有良好的抗弯性能。     

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...     

胶合木钢填板-螺栓节点抗弯刚度研究

为明确胶合木钢填板-螺栓节点的半刚性特征,进行了考虑螺栓行距、列距、列数和胶合木截面高度等参数变化的胶合木钢填板-螺栓节点抗弯试验。得到节点抗弯刚度后与欧洲木结构设计规范((BSEN 1995-1：2004))、日本木质构造接合部设计手册里节点抗弯刚度公式计算结果进行对比,结果表明规范公式计算的节点抗弯刚度均小于试验值,通过修正规范公式可以得到更加准确的计算结果。针对日本木质构造接合部设计手册的公式引入了滑移系数修正值和顺纹嵌入刚度修正值,修正后的公式准确度高,在胶合木结构设计的过程中可以用于计算节点的抗弯刚度并得到节点抗弯刚度折减系数。     

钢板增强速生杨胶合木梁抗弯性能试验研究

为扩展速生杨木的应用领域,研究截面尺寸、跨高比和配钢率对速生杨胶合木性能的影响,对11个试件（包括1个原木试件、3个纯胶合木试件以及7个钢板增强速生杨胶合木试件）进行了抗弯性能试验。通过研究试件的破坏形态、荷载-位移曲线以及截面应变变化,得到了各试件抗弯承载力、初始刚度、弹性模量和延性等的变化规律。研究结果表明：原木和纯胶合木试件表现为脆性破坏,而钢板增强速生杨胶合木试件延性大,最终表现为塑性破坏;钢板增强速生杨胶合木试件的初始刚度和弹性模量分别提高了69.08%～72.83%和10.85%～69.57%;随着截面尺寸的增大,钢板增强速生杨胶合木试件的极限承载力提高了5.76%～32.35%;随着跨高比的减小,钢板增强速生杨胶合木试件的极限承载力提高了23.97%～30.13%;随着配钢率的增加,钢板增强速生杨胶合木试件的极限承载力分别提高了34.08%、66.63%和56.51%。钢板增强速生杨胶合木试件的极限承载力随着钢板厚度的增加先增大后减小。提出了钢板增强速生杨胶合木梁的抗弯承载力计算公式,并与试验结果进行了对比,结果吻合性较好。     

旋切板胶合木的受力性能研究综述

旋切板胶合木(LVL)是由单板沿一定纹理方向层积组坯、热压胶合而成的工程木产品,具有原材料利用率高、材质均匀、强度高、尺寸稳定性好等优点.LVL作为结构用木质复合材料,目前在我国的相关研究和应用有限,基础理论与试验数据相对缺乏.论文从LVL材料、构件、连接等方面,综述了近年来国内外在LVL方面的研究状况及取得的一系列成...     

太原植物园胶合木半搭接节点受力性能试验研究

针对太原植物园大跨度木网壳结构采用的半搭接节点,考虑简支支承和轴向限位2种支座形式,进行4个试件的抗弯试验,得到了节点的荷载–位移曲线,考察节点的破坏模式,对比了节点与无拼接连续梁段的承载力差异,结果表明轴向限位能够提高试件的承载力及转动刚度,且更符合节点实际的受力状态;节点承载力为无拼接连续梁段的42%～59%,具有半刚性特征,应在整体结构中赋予合理的转动刚度。将试验结果与设计结果进行比对,证明了节点在实际结构中的安全性。     

大断面胶合木张弦曲梁及拼接节点静载受弯试验研究

现代大断面胶合木结构采用内嵌双钢板节点形式较为美观,构造相对合理,但因工艺复杂,相关研究不多,故应用较少。文章设计制作了1个内嵌双钢板销式连接的大断面胶合木拼接节点足尺试件,通过静载抗弯承载力破坏性试验,研究节点的失效模式和破坏机理。进而将此节点应用于30m大跨度胶合木张弦曲梁中,设计1个1∶1足尺试件并进行堆载试验,研究张弦曲梁的受力机理、承载能力以及宏观、微观结构响应,并考察拼接节点螺栓群的工作状态。拼接节点试验表明：该节点在纯弯加载过程中未出现钢销滑移等现象,节点最终因受拉区销孔处木材达到承压强度而破坏,说明此类拼接节点受力合理,连接可靠。跨度为30m的张弦曲梁试验表明：该梁施加预应力后,其竖向刚度显著提高、变形减小,在弹性范围内工作,受力性能良好。     

意杨旋切板胶合木轻型桁架屋盖的受力性能

在已有意杨旋切板胶合木(意杨LVL)材料及单榀桁架受力性能的研究基础上,开展了轻型桁架屋盖的受力性能研究.通过4个意杨LVL轻型桁架与OSB板形成的屋盖模型受力性能试验,分析了屋盖各桁架的荷载分配特征、屋盖的承载力及破坏模式.研究结果表明:各屋盖模型的荷载-位移曲线在破坏前基本呈线性;在不同加载工况下,直接承受荷载作用...     

胶合竹-混凝土组合梁抗弯试验与分析

选择销连接件(SC)、凹槽连接件(NC)和半装配式预紧力凹槽连接件(PNC)制作构件,开展了 5根足尺胶合竹-混凝土组合(BCC)梁的抗弯试验,试验参数包括连接件类型和数量.试验结果表明,BCC梁的抗弯刚度和承载力随连接件数量增加而提高,且胶合竹梁指接头的受力性能对抗弯性能有显著影响;采用NC和PNC两类脆性连接件的组...     

结构用杉木规格材含水率与抗弯性能关系研究

按照动态弹性模量合理配组杉木规格材,通过调节不同的含水率,全尺寸破坏性地测试其抗弯性能,建立了杉木规格材抗弯性能和含水率之间关系,并与其他调整模型相比较,提出了利用含水率来调整中国杉木规格材抗弯性能的简要方法.研究结果表明:杉木的低抗弯强度与含水率之间存在二次函数关系,而杉木的抗弯弹性模量和高抗弯强度与含水率之间存在幂函数关系.     

机械应力分级杉木锯材的顺纹抗拉强度

以杉木锯材为研究对象,对比了不同强度等级机械应力分级杉木锯材的动态弹性模量范围和试样数,探究了机械应力分级杉木锯材的顺纹抗拉强度概率分布规律,并开展了机械应力分级杉木锯材顺纹抗拉的可靠度分析.结果表明：可基于动态弹性模量对杉木锯材进行机械应力分级,机械应力分级杉木锯材位于主要强度等级材质区域Q₂、Q₃、Q₄的试样数占比超90.0%,其顺纹抗拉强度的最优概率分布为对数正态分布;杉木锯材顺纹抗拉强度设计值明显高于未分级和目测分级杉木锯材.     

陶砂对石灰石-煅烧黏土-水泥砂浆性能的影响

采用轻质陶砂、水泥、偏高岭土和石灰石粉制备了石灰石-煅烧黏土-水泥（LC3）砂浆,研究了陶砂掺量及预湿状态对LC3砂浆干密度、力学性能、抗渗性能及抗氯离子侵蚀能力的影响,分析了其强度形成和微观结构机理.结果表明：随着砂胶比的增大,LC3砂浆的干密度和抗压强度逐渐降低,累积吸水量逐渐增大,抗氯离子侵蚀能力逐渐增强;与掺未预湿陶砂的LC3砂浆相比,掺预湿陶砂的LC3砂浆试件28 d抗压强度增大3.4%～10.8%,28 d电通量降低59.0%～80.0%,累积吸水量降低更为显著. LC3体系中石灰石粉的成核作用能够促进水泥早期水化,偏高岭土的火山灰反应有利于细化孔结构,同时预湿陶砂的内养护效应能够维持基体内部湿度继续促进水泥水化,使得掺预湿陶砂的LC3砂浆微观结构更为密实,从而提高了其力学性能、抗渗性能和抗氯离子侵蚀能力.     

界面处理对预制UHPC与现浇NC界面抗剪性能的影响

对未处理和经喷砂、凿毛、切槽界面处理后的预制超高性能混凝土（UHPC）与现浇普通混凝土（NC）组合试件进行双面剪切试验，记录加载过程中的剪切荷载与界面滑移，通过剪切荷载-界面滑移曲线分析不同界面处理方式对组合试件抗剪性能的影响.结果表明：界面处理显著提高了预制UHPC与现浇NC组合试件的界面抗剪性能；不同界面处理方式下组合试件的破坏模式主要分为3种；采用边长18 mm正方形钢丝网格凿毛处理的组合试件界面抗剪强度与抗剪刚度均最大，其界面抗剪强度为未处理界面试件的4.69倍；凿毛与切槽处理使组合试件拥有较好的界面抗剪性能，表现为延性破坏；界面粗糙度相近但界面处理方式不同的组合试件抗剪性能表现出明显差异；各组试件界面抗剪强度与抗剪刚度变化趋势大致相同.     

氯化钡对高延性碱矿渣复合材料力学性能的影响

通过开展单轴拉伸与抗压力学性能试验,系统探究了BaCl₂对高延性碱矿渣复合材料（HDASC）力学性能的影响.结果表明：当BaCl₂掺量为3.0%时,HDASC的凝结时间延长至109 min;HDASC的初裂强度、抗拉强度及抗压强度随着BaCl₂掺量的增加逐渐降低,尤其是BaCl₂掺量为3.0%时,HDASC强度的下降率高达50.0%,但其拉伸应变基本维持在6.24%~9.66%的高延性区间;BaCl₂的掺入使得HDASC的水化程度逐渐降低、孔隙数目增多,降低了基体的密实度,削弱了纤维与基体的黏结.     

相容剂组成对SBS改性沥青抗老化性能的影响

以不同组成的相容剂制备了SBS改性沥青样品,通过常规性能试验、动态剪切流变试验、荧光显微镜评价了其老化前后的性能及微观结构的变化情况.结果表明：相容剂中芳香分含量越高,改性沥青的高温性能越好,而饱和分含量越高,改性沥青的低温性能越好;老化后,相容剂中芳香分含量越高,其改性沥青各项性能变化幅度越小,抗老化性能越好,反之饱和分含量越高其抗老化性能越差;微观相态结构发生了明显的聚集现象,饱和分含量越多,聚集越严重,颗粒粒径越大,体系由SBS和沥青双连续相变为SBS为分散相、沥青为连续相.     

碱激发煤液化残渣基地聚物的力学及微观特性

以煤液化残渣（DCLR）为原材料制备了煤液化残渣基地聚物（DG）,并通过调节碱激发剂（AA）模数及其掺量、养护龄期及DCLR粒径,研究了DG试样的工作性能、力学性能、微观结构及化学组分变化.结果表明：DG的无侧限抗压强度与抗折强度均随着AA模数与掺量的增加呈先增加后降低的趋势,在AA模数为1.4、掺量为50%时,试样中硅铝酸盐凝胶最多,结构最致密,强度最大;DG试样的早期强度较高,其1 d抗压强度与抗折强度均达到28 d的70%以上;AA模数的改变对DG浆体流动度的影响并不显著;DCLR粒径越小,DG试样的力学性能越好,且DCLR粒径越大,DG试样养护7 d后强度提升越快.     

陈化对建筑石膏力学性能及微观结构的影响

通过设置不同陈化条件,研究陈化对建筑石膏力学性能及微观结构的影响机理.结果表明：随着陈化时间的增加,建筑石膏的标准稠度需水量先减少后增加,2 h强度先增加后减少;相对湿度越大,最佳陈化时间越短;在建筑石膏的陈化过程中,无水石膏吸水生成半水石膏,表面的微裂纹因吸水生成二水石膏晶体的填充作用而逐渐自愈合,孔隙率下降,从而提高了力学性能;过了最佳陈化阶段之后,二水石膏继续生长导致石膏性能逐渐下降.     

考虑多尺度非均质性的混凝土传输性能预测模型

以混凝土中离子传输性能的预测为例,基于微观到宏观的代表体积单元,分析了多尺度非均质性对传输性能预测的影响,建立了混凝土多尺度传输性能预测模型.相较于传统多尺度模型,本模型在微观尺度上考虑了随水泥水化程度变化的物质组成与净浆层级离子扩散系数的关系,在细观和宏观尺度上分析了粗细骨料界面过渡区、不规则骨料形状和多离子耦合效应对混凝土层级传输性能的影响.选取氯离子扩散系数、侵蚀深度为验证指标,通过对比各尺度下的模型预测值和试验值,验证了多尺度模型的可靠性.基于此模型,各尺度下的物质传输规律可得到深入探讨和高效印证.本研究也为离子、水分、气体等物质在混凝土中的传输性能预测提供了一个新的多尺度研究框架.     

玄武岩纤维表面改性对混凝土力学性能的影响

用偶联剂KH550与纳米SiO₂协同改性玄武岩纤维（BF）,研究了BF表面改性对玄武岩纤维混凝土（BFRC）力学性能的影响.结果表明：经KH550与纳米SiO₂改性后,BF表面出现了C—H键,且Si—O—Si键对应的振动峰变强;当纳米SiO₂用量为BF质量的3%时,BF形貌变化最为明显,此时改性BFRC的力学强度及抗裂性能均高于普通BFRC;在KH550的桥联作用下,纳米SiO₂可有效增强纤维与混凝土基体的黏结强度,进而提高BFRC的力学强度和抗裂性能.