正交胶合竹木柱轴心受压试验研究

对利用原材料格鲁斑工程胶合竹(glubam)和SPF(云杉-松-冷杉)木材组合成的正交胶合竹木(CLBT)柱和利用SPF制成的正交胶合木(CLT)柱进行试验研究。分析其竖向应变、横向应变、侧向挠度、极限承载力等随长细比的变化规律。并把CLBT和CLT进行对比,分析其极限承载力的变化情况,探讨CLBT和CLT的破坏形态和破坏机理,最后通过参考国内外木结构设计规范,以及改进后的正交胶合竹木承载力公式计算试件承载力并与试验值对比分析。试验结果表明:CLBT的极限承载力比CLT的极限承载力增加了40.49%～61.01%,侧向刚度有明显增加,峰值竖向应变增加了30.45%～56.11%。CLT的试验值和美国木结构设计规范计算的理论值吻合较好,而与国内木结构设计标准计算的理论值随试件长细比的增大计算结果越来越偏保守。CLBT的试验值和文章改进的正交胶合竹木承载力公式计算的理论值吻合较好。     

正交胶合木（CLT）的国外建筑案例研究

正交胶合木（CLT）的出现为现有的结构材料及结构体系提供了一种可行的替代方案。在简述其发展的基础上,介绍整体CLT结构、混合结构的国外建筑案例,探究CLT材料在改扩建和水平竖向延伸上的优势以及对于当下国内运用的启示。     

CLT在工程中的应用(一)—生态示范民居度假屋

正交胶合木(CLT)是一种由至少三层实木锯材或木基复合材料正交胶合制成的新型木质工程材料,是一种环境友好型建筑材料。文章阐述了CLT应用研究现状,并用具体工程实例介绍了CLT在中国的应用情况,以供同行参考。     

自攻螺钉钉入角度对正交胶合木(CLT)握钉力性能的影响

以花旗松CLT和自攻螺钉为材料,探究自攻螺钉以不同的角度,钉入CLT中以及是否插入CLT拼接缝对传递机理和破坏模式的影响,分析轴向承载的强度、刚度、延性变化规律,对我国木结构规范中的连接设计进一步完善,提供试验数据和理论依据.为建立"CLT-STS"模型提供理论参考.     

国内外中高层正交胶合木木结构建筑发展探讨

分析了作为中高层木结构建筑主要结构材料—正交胶合木(Cross-laminated timber,CLT)的特点和优势,分析了国内外CLT中高层木结构的发展历史和现状,介绍了代表性的国外中高层CLT建筑和国内现有CLT材料和建筑的研究。对我国中高层木结构建筑的发展作出了展望,并指出影响其发展的关键问题。     

工程竹木梁受弯性能试验研究

为研究工程竹木梁受弯性能,设计足尺花旗松胶合木梁、胶合竹梁、重组竹梁和胶合竹木梁试件进行受弯性能试验,分析试件破坏模式、承载力、变形特点。试验结果表明,4种梁破坏均由下部纤维在跨中被拉断引起,与胶合木梁易受木节等缺陷的影响相比,工程竹梁和胶合竹木梁力学性能更稳定;胶合竹梁、重组竹梁和胶合竹木梁极限荷载平均值分别较花旗松胶合木梁提高28%,91%,38%,达到极限荷载时的跨中位移平均值分别提高94%,63%,118%;胶合竹木梁极限荷载及达到极限荷载时的跨中位移均略大于胶合竹梁,表明通过工程竹材与速生木材的组合使用,胶合竹木梁受弯性能得到增强,胶合竹强度和变形能力得到充分利用。     

基于ABAQUS的预应力胶合竹木梁受弯性能研究

采用ABAQUS有限元程序,建立了预应力胶合竹木梁分析模型,从预应力值与预应力钢丝数量两方面,分析了影响预应力胶合竹木梁受弯性能的因素,指出预应力钢丝数量的合理增加可增强其抗弯刚度,预应力值对其抗弯刚度的影响不大。     

CLT在工程中的应用（二）——装配式CLT公共建筑

文章以装配式CLT建筑OTTO Café项目为例,介绍了CLT装配式公共建筑的建造流程。文中给出了此建造方式的建设数据,以供同行参考。     

填充正交胶合木剪力墙板的胶合木框架抗震性能试验研究

为研究胶合木框架及其填充正交胶合木(CLT)剪力墙板后结构的抗震性能,按照1∶1.5的缩尺比,设计并制作了1个单层单跨胶合木纯框架试件和4个具有不同设计参数的单层单跨胶合木框架-CLT剪力墙板试件,对其进行低周往复加载试验,得到了5个试件的破坏形态、荷载-位移滞回特性、刚度退化、耗能和变形能力等抗震性能指标,分析了胶合木框架与CLT剪力墙板的抗侧协同工作机理。结果表明：胶合木纯框架侧向变形较大,节点区出现明显的剪切裂缝,梁端节点破坏程度明显大于柱脚节点。填充CLT剪力墙板后胶合木框架的抗侧承载力得到较大幅度提高,框架节点的破坏程度得到显著改善,结构的耗能能力明显增强;CLT剪力墙板中开设的洞口类型及尺寸对其破坏方式和破坏程度产生影响。增设门洞、窗洞和无洞口CLT剪力墙板试件较纯框架试件的弹性抗侧刚度分别提高966%、1 147%和1 310%;随着CLT剪力墙板跨高比的增加,试件的承载能力和刚度均有一定的提升。填充CLT剪力墙板后胶合木框架的弹塑性层间位移角介于0.028～0.044;从加载开始至试件破坏,CLT剪力墙板承担的侧向荷载超过50%。     

斜螺钉在正交胶合木中的抗拔性能研究

为给斜螺钉在正交胶合木(CLT)中连接性能的研究提供理论依据,进行握钉力试验。结果表明:试验主要破坏形态为自攻螺钉拔出和木材表面撕裂破坏,随自攻螺钉与木材纹理方向的夹角α增大,木材表面撕裂破坏现象越明显;试件刚度和强度都随α的增大而增大。     

Research progress of cross-laminated timber and bamboo (CLBT)

正交胶合木(CLT)结构因其具有施工便捷、结构性能优良和易于维护保养等优点在欧洲和北美等地获得了广泛关注，并越来越普遍地应用于多层甚至高层建筑之中。我国有丰富的竹资源，同时竹材具有良好的力学性能、可加工性和耐久性。在可工业化生产的结构用胶合竹(Glubam)基础上，作者借鉴CLT的概念进一步提出了正交或交错胶合竹木(简称CLBT或CLTB)。在综述国内外学者在正交胶合木结构的力学性能、连接方式和抗震性能等方面的研究成果基础上，介绍正交胶合竹木的力学与物理性能试验结果，包括正交胶合竹木板梁的弯曲试验、柱的轴心受压试验以及墙体的热学和声学性能试验等，提出基于高阶剪切变形理论的解析模型用以估算CLBT梁、柱在相应荷载作用下的变形量，并通过试验验证该模型的准确性。相关初步研究结果表明：正交胶合竹木CLBT有良好的力学性能和与正交胶合木相当的保温隔热及隔声性能；采用国产速生杨木与Glubam胶合竹组坯制备的正交胶合竹木梁板的力学性能不逊于采用进口木材的同类竹木梁板。因此，正交胶合竹木的研发与应用将有助于进一步合理利用我国的速生林资源和丰富的竹资源；竹木等生物质材料在建筑中的应用对于实现碳中和具有重要的促进意义。     

往复荷载下预应力正交胶合木剪力墙抗侧力性能研究

侧向荷载作用下,正交胶合木(cross-laminated timber,CLT)剪力墙的侧向承载力往往因墙体连接区域发生破坏而骤降。为了避免该破坏特征,提出在CLT墙板中贯穿无黏结预应力钢绞线,进而构成预压于基础上表面的预应力CLT剪力墙。通过拟静力往复加载试验,共测试了3面具有不同初始张拉力的无耗能件预应力CLT剪力墙和1面装有耗能件的预应力CLT剪力墙,所有试件均为2层楼层的缩尺墙体试件,且上、下层墙板间布置有经特殊构造设计的CLT-钢组合楼板系统。基于试验数据,分析侧向荷载作用下,墙体试件的力学性能参数,水平侧移、钢绞线张拉力变化特征和墙体破坏模式,计算墙板与钢基础间的最大静摩擦系数,研究耗能件对预应力墙体耗能能力的提高效果。结果表明：预应力CLT剪力墙具有良好的抗侧力性能,且加载结束后墙体试件几乎完好;位于上、下层墙板间的CLT 钢组合楼板系统能够在有效传递层间竖向力的同时,缓解其中的CLT楼板可能发生较大横纹受压变形的问题;耗能件能够一定程度上提高预应力CLT剪力墙的耗能能力,然而,耗能件与CLT墙板的连接方式还有进一步改进的空间。     

正交层板胶合木轴心受压构件稳定系数的计算方法

正交层板胶合木(CLT)在多、高层木结构建筑中的应用越来越多,但其轴心受压构件稳定承载力的计算是我国木结构设计中尚未解决的问题.为此,通过对各国木结构设计规范及相关技术手册中CLT轴压构件稳定系数的计算方法进行对比分析,在GB 50005-2017《木结构设计标准》中轴压木构件稳定系数计算式的基础上,提出了 CLT轴压...     

正交胶合木墙板火灾炭化试验研究

采用耐火试验炉,开展了正交胶合木墙板试件在标准火灾条件下的炭化试验,研究正交胶合木墙板内部不同深度处的温度变化曲线、炭化深度和炭化速率等变化规律,分析不同胶粘剂对层板脱落和炭化速率的影响,对比层板脱落或不脱落情况下炭化深度的计算方法。结果表明,对于采用普通PUR 胶的试件,第一层层板50～60 min 时发生脱落,脱落后试件的炭化速率明显变大;采用耐热型PUR 胶的试件,未出现明显的层板脱落现象,炭化速率恒定,与欧洲标准中的普通木结构的名义炭化速率0.65 mm/min 相当。     

往复荷载下正交胶合木剪力墙的#br# 承载能力与变形模式研究

正交胶合木(Cross Laminated Timber,简称CLT)剪力墙结构具有资源可再生、装配化程度高、承载能力强等优点。文章通过拟静力试验对往复荷载下CLT剪力墙的承载能力与变形模式开展研究。设计平台法和连续法建造的带半搭接节点的CLT剪力墙试件,通过对两种建造方法的CLT剪力墙试件进行拟静力往复加载试验,对比往复荷载作用下,两种建造方法的CLT剪力墙试件的破坏模式、初始刚度、耗能能力和刚度退化特性,并分析两种建造方法的CLT剪力墙变形模式变化趋势。研究结果表明：在相同的侧向位移下,连续法CLT剪力墙的节点变形较平台法CLT剪力墙严重,且连续法CLT剪力墙的初始刚度和耗能能力较平台法CLT剪力墙高,两种建造方法的CLT剪力墙均表现出了明显的刚度退化现象。     

Disproportionate collapse analysis of mid-rise cross-laminated timber buildings

Abstract

This paper investigates the structural behaviour of a twelve-storey Cross-Laminated Timber (CLT) building subjected to sudden removal of internal and external ground floor loadbearing walls, and computes the probability of disproportionate collapse. Analyses are carried out at three different structural idealisations, accounting for feasibility and complexity of finite elements models to understand their performance at: (i) the global, (ii) the component and (iii) the connection level. Focus is devoted on force and deformation-demands obtained from nonlinear dynamic analyses of the building. The demands are compared against the supply from common CLT panel sizes and the rotational stiffness (k) of the joints, detailed with off-the-shelf angle brackets and self-tapping screws. The study demonstrates that the applied forces and deformations required to develop resistance mechanisms are too large to be supplied by the proposed element and connection designs, if an internal ground floor wall is removed. The considered building has a probability of failure as high as 32% if designed without considerations of the complexities associated with disproportionate collapse. Consequently, to resist the effects of internal wall removal, the floors need to be redesigned and improved structural detailing with sufficient strength, stiffness and ductility is necessary to trigger collapse resistance mechanisms.     

铁杉正交胶合木板弯曲及剪切性能

为了评估基于铁杉胶合、组坯而成的正交胶合木(cross-laminated timber,CLT)的力学性能,通过试验分别测试了五层层板构造的铁杉CLT在强弱轴方向的弯曲及剪切性能,并分析了该板材的破坏模式.基于试验获取的荷载-挠度关系曲线,采用剪切类比法(shear analogy method),获取了该铁杉CLT...     

木结构火灾性能研究进展

在已有木结构火灾性能研究资料基础上,分析和总结了木结构火灾特征、木材炭化机理和微观结构变化、木材炭化速度模型、受火木构件剩余承载力、持荷木构件耐火极限等研究现状,并提出了需要进一步研究的重点。     

EPS（再生）轻集料混凝土保温砌块的研究

利用废旧EPS（聚苯乙烯）颗粒作为混凝土中的骨料,水泥为胶结材料,并掺加粉煤灰、炉渣、外加剂组成的新型墙体材料,具有密度低、导热系数小等优点。