层板胶合木梁受力性能的试验探究

在当前建筑业中,胶合木大多应用于房屋的装饰、装修部分,而梁、柱等起承重作用的构件通常只能用原木代替,这样必然导致原木资源的大量开采,对生态势必造成不可弥补的损害。因此,探索研究胶合木的受力性能,使之能作为承重构件在建筑中广泛使用,具有重大的现实意义。本文通过对胶合木简支梁和原木简支梁的抗弯试验进行研究,对比了两种木梁的破坏模式,得出胶合木梁的受力承载性能明显优于原木的结论,为胶合木梁的普及应用提供了理论依据。     

木梁抗弯性能试验研究

通过对四根矩形截面杨木梁的受弯静力试验,研究了杨木梁的抗弯强度与抗弯弹性模量等主要抗弯性能。测得木梁在两点集中荷载作用下的跨中应变和挠度数据,分析了荷载与挠度及应变的关系,计算了杨木的抗弯强度与抗弯弹性模量。通过进行木材基本力学性能试验,确定了杨木顺纹抗拉、压强度与弹性模量,横纹抗压强度与弹性模量。试验结果为后期的木梁与木柱、梁—土坯组合墙体有限元数值分析提供了试验依据。     

新疆杨木梁抗弯性能试验研究

新疆杨是新疆特有并且在新疆应用广泛的杨木梁品种,目前,针对新疆杨木梁的研究较少。通过抗弯试验研究新疆杨木梁的抗弯性能,对新疆杨木梁的基本力学性能、含水率、顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度和横纹抗压强度等进行测定。并通过5根矩形截面新疆杨木梁的抗弯试验,验证平截面假定,得出新疆杨木梁的破坏特征、极限荷载以及荷载与应变、荷载与挠度之间关系。     

落叶松胶合木梁疲劳性能试验研究

胶合木梁的疲劳极限荷载远低于静力极限荷载而易于破坏,通过落叶松胶合木梁的等幅疲劳试验及静力对比试验,分析了落叶松胶合木梁疲劳破坏形态与破坏机理,并研究了其疲劳特性,探讨了弯曲刚度退化规律。结果表明:落叶松胶合木梁的疲劳损伤从受压侧展开,受压侧塑性区高度随循环次数增加而逐渐向受拉侧扩展,最后因试件承载力降低而发生受拉破坏或顺纹剪切破坏;随着疲劳循环次数的增加,疲劳试验梁跨中挠度及拉、压应变逐渐增大,且压应变增幅大于拉应变,但其截面应变分布仍符合平截面假定;经疲劳荷载作用后,梁的弯曲刚度逐渐降低,基本呈线性退化,应力水平越高,其刚度退化越明显,并得出了不同应力水平下落叶松胶合木梁的刚度退化方程;落叶松胶合木梁的疲劳寿命随应力水平的提高而降低,在应力比为0.2,应力水平为0.55倍静力极限荷载时,疲劳极限超过200万次,满足构件有限寿命疲劳设计的要求,说明胶合木梁具有较好的疲劳特性。此外,通过对试验数据进行线性回归分析,初步得出了落叶松胶合木梁的S-N曲线数学表达式。     

现代胶合木梁弯曲性能试验研究

对北美进口花旗松规格材制作的清材小试件和胶合木梁足尺试件分别进行受弯性能试验,结果表明2种试件的弯曲破坏均为脆性破坏,但胶合木梁试件的破坏现象受木节等缺陷的影响更明显,其弹性模量和受弯强度明显低于清材小试件。胶合木梁足尺试件的弯曲弹性模量和受弯强度与密度不具有相关性,而清材小试件的试验结果与密度具有一定的相关性。     

层板胶合木结构受压性能试验研究

为了避免过度依赖国外木材和木结构技术,高效利用我国的木材资源,选取SPF（云杉—松—冷杉）、杨木、东北落叶松和桉木,分两个批次8组,加工成48个立方体试块,对其弹性模量、顺纹抗压强度和破坏形态进行试验研究.结果表明,与1级SPF相比,杨木的弹性模量比较接近,东北落叶松和桉木的的弹性模量分别提高了23.97％和14.29％,杨木和东北落叶松的顺纹抗压强度分别提高了38.18％和12.48％,桉木的强度降低了7.59％,立方体试块破坏形态主要为剪切破坏和劈裂破坏,总体上国产木材的抗压性能优于进口SPF,研究结果可为层板胶合木结构的选材提供依据.     

村镇住宅受损木梁抗弯加固试验研究

针对村镇住宅木梁的破坏特征,本文分别采用玄武岩纤维布和扁钢的加固方法进行8根圆形木梁的抗弯加固试验研究。文章从试验现象、荷载挠度曲线、平截面假设验证和极限荷载等方面对比分析了各加固方法的加固效果,并提出了所选加固方法在村镇住宅中的应用条件。     

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。     

集成材指接节点抗弯性能试验研究与数值模拟

为研究结构用集成材指接节点在弯矩作用下的破坏机理和损伤演化规律,设计并制作了6个指接节点试件,对其进行单调加载试验。采用有限元软件ABAQUS建立指接节点精细化有限元分析模型。通过粘聚区模型跟踪指接节点区域的损伤演化过程。试验结果表明,指接节点的主要破坏模式以胶层受拉和受剪破坏为主,木材顺纹受拉破坏相对有限。有限元模型对指接节点的初始刚度和极限承载力具有良好的预测精度,满足工程精度要求。参数分析结果表明,木材顺纹抗压弹性模量对指接节点的初始刚度具有显著影响;横纹抗压弹性模量对指接节点的初始刚度的影响并不显著。胶层抗拉强度和抗剪强度对指接节点极限承载力均具有显著影响。     

胶合竹木梁抗弯性能试验研究

以重组竹、胶合竹和云杉为层板材料,设计制作10组共计30根由六层层板胶合成的胶合竹木梁试件,并对其进行受弯性能试验,试验参数包括工程竹种类、层数、布置位置等;分析了各组试件的破坏模式、等效弹性模量、屈服荷载、承载力、变形能力及应变分布,通过不同胶合竹木梁组合方式的对比,提出最优组合方案;并根据组合梁的应变分布和简化本构关系,采用分层叠加法计算了各种层板组合方式胶合竹木梁的受弯承载力,同时对层板间胶层抗剪强度需求进行了分析。结果表明,在云杉胶合木梁的受拉一侧胶合工程竹板后,胶合竹木梁破坏时的变形能力较相同尺寸的纯云杉胶合木梁有明显提升,提升幅度为64.8%~123.9%;而在云杉胶合木梁的拉压区都胶合工程竹板后,承载能力和变形能力较相同尺寸的纯云杉胶合木梁都有显著提升,承载力提升幅度为63.9%~97.0%,破坏时的变形能力提升幅度为124.8%~167.5%;上部一层和下部两层木板替换成工程竹板后,承载力较纯云杉胶合木梁提高了82.3%,基本接近纯工程竹梁的力学性能,是较优的层板组合方案。     

预应力胶合木梁的受弯性能试验研究

对21根胶合木梁的受弯性能进行了试验研究,其中包括螺纹钢筋增强、预应力胶合木梁和未增强胶合木梁。通过试验分析了构件的破坏形态与破坏机理,对比分析了不同构件的极限荷载与抗弯刚度等受弯性能。试验结果表明:增强或预应力构件的破坏形式主要表现为受压区屈服破坏;相比未增强胶合木梁,非预应力钢筋增强胶合木梁的受弯极限承载能力提高了14%,而预应力增强胶合木梁则提高了19%~50%;梁内无粘结预应力配筋对构件的物理刚度贡献不大;在木梁受压区配置适当的非预应力钢筋,能进一步提高其结构性能。     

碳纤维布加固木梁抗弯性能的试验研究

通过8根矩形木梁的静力试验,研究了碳纤维布加固木梁的抗弯性能,包括破坏特性、极限荷载、刚度、截面应变及端部碳纤维布应变等结构性能。试验结果表明,碳纤维布加固木梁具有良好的效果,可为古建木结构的维修加固提供新的方法和试验依据。     

重组竹板增强胶合木梁研究

通过对普通胶合木梁受弯特点的分析,阐述了对普通胶合木梁进行增强的必要性,根据国内外试验研究成果,总结了增强普通胶合木梁的试验方法,结合新材料重组竹的优越性能,提出了一种重组竹板增强胶合木梁,并对该新型胶合木梁进行了试验方案的设计。     

胶合木梁的研究现状综述

本文通过对近代以来钢筋与混凝土作为建筑材料对环境的污染等缺点,引出新型的环保的建筑材料——胶合木结构,并对胶合木作了简单介绍,分析了其相比传统实木锯材所独有的性能优势,并就目前国内外对胶合木梁的研究现状作了详尽的分析研究和综述。     

碳纤维布加固木梁抗弯性能的试验研究

对粘贴不同数量碳纤维布的同一尺寸木梁进行了抗弯性能的试验,分析了对比梁与加固梁的承载力、挠度等结构性能指标。试验结果表明,碳纤维布对木梁受弯有良好的加固效果。     

后张预应力压接装配混凝土框架结构足尺试验研究

为研究预应力压接高效装配式混凝土框架体系(PPEFF体系)的抗震性能和预应力筋锚具意外失效情况下的抗连续倒塌性能,开展了二层三跨足尺平面框架模型的试验研究.框架模型首层层高4.2 m,顶层层高3.5 m,中梁跨度为8.5 m,边梁跨度为7.5 m,按GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》中抗震设防烈度8度(0....     

碳纤维布加固新疆杨木梁抗弯性能试验研究

对11根矩形截面新疆杨木梁进行抗弯静力试验,研究在受拉区粘贴碳纤维布加固木梁的抗弯性能,同时对新疆杨木的含水率、顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度和局部横纹抗压强度等进行测定。验证平截面假定,并得出破坏特征、极限荷载以及荷载与挠度之间关系等。试验结果表明:在木梁受拉区粘贴碳纤维布是提高新疆杨木梁抗弯性能的有效方法。     

内嵌钢板销式连接胶合木梁抗弯性能的有限元分析

节点设计一直是结构设计中的重要内容,由于木材的特点,连接节点对木结构尤显重要。文章在试验的基础上,采用有限元分析软件(ABAQUS)对内嵌三块钢板销式连接胶合木梁的抗弯性能进行了有限元分析,根据结果可以发现,有限元分析结果与试验结果符合较好,可以为今后的研究提供参考借鉴。     

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。     

体内预应力胶合木梁短期受弯性能试验研究

为研究体内预应力胶合木梁短期受弯性能,对15根胶合木梁进行了受弯试验研究,包括1组未增强试件、1组直线形有黏结预应力筋增强试件、2组抛物线形有黏结预应力筋增强试件以及3组抛物线形无黏结预应力筋增强试件。试验结果表明：为布置抛物线形预应力筋,该文首次提出的胶合木梁中抛物线形孔道的开槽方案效果良好,注胶密实性较好;预应力筋增强试件中,摩擦系数?的试验均值为0.0030,?的试验均值为0.10;相比未增强试件,直线形有黏结预应力筋增强试件的受弯极限承载力提高了33.2%,抗弯刚度提高了27.2%,抛物线形有黏结预应力筋增强试件的受弯极限承载力分别提高了29.9%和50.1%,抗弯刚度分别提高了28.9%和30.8%,抛物线形无黏结预应力筋增强试件的受弯极限承载力分别提高了23.7%、32.3%和7.9%,抗弯刚度分别提高了17.3%、18.8%和20.4%;抛物线形预应力筋增强试件相对于直线形受弯极限承载力略有降低,有黏结预应力筋试件相对于无黏结短期受弯性能更好;增大张拉控制应力能有效提高构件受弯极限承载力,但对抗弯刚度的提高贡献不大。