胶合木构件顺纹受压及钉连接增强性能试验研究

现代木结构主要由构件与连接件组成。为研究木构件顺纹受压性能,对落叶松胶合木构件进行顺纹受压性能试验,归纳其破坏类型,计算顺纹抗压强度并推导应力—应变经验公式。此外,针对钉连接件在握钉力作用下出现的脆性破坏,采用玻璃纤维增强钉连接件,提高局部节点强度及安全性。试验结果表明:落叶松顺纹受压破坏为塑性破坏,极限强度为43.03MPa;三层玻璃纤维增强钉连接件极限应力为60.7MPa,其增强钉连接既经济又安全。     

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...     

改性重组木力学性能与强度设计指标研究

以国产速生小径杨木为原材料制成的改性重组木具有缺陷少、强度高、强度变异性小等特点，是一种具有潜力的工程结构材料，近年来受到较多关注。为推动改性重组木在工程实践中的应用，对其进行了顺纹抗压、横纹抗压、顺纹抗拉、顺纹抗剪、抗弯强度以及抗弯模量等力学性能试验，研究了不同加载条件下的破坏模式，提出了改性重组木强度建议设计值。试验与分析结果表明，改性重组木抗弯强度为37.6MPa、弹性模量为21170MPa，显著高于天然木材；然而，该改性重组木较天然木材更易出现脆性破坏模式，在确定材料设计强度指标时应给予考虑。     

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...     

结构用胶合木性能若干影响因素

以落叶松、杉木为研究对象,研究了影响胶合木强度性能的齿顶宽、指接方向、指接单元等级、指接头、层积施胶量和压力等若干重要因素.试验选取744块落叶松锯材、2516块杉木锯材,采用2种结构用胶、5种齿长、2种指接单元等级、6种层积涂胶量、5种层积压力等作为指标变量,测试了指接材抗弯、抗拉强度和层积材的胶合性能.结果表明：指接材的强度不总是随齿长的增大而提高,其胶合后的强度主要受同截面内齿顶宽累积量所决定;垂直指接材的平向抗弯、顺纹抗拉强度不低于水平指接材,指接方向应由产品的承载方向确定;指接工艺不会降低大尺寸指接材的强度设计指标;层积施胶量和压力应与使用设备的实际产出相协调.     

基于SAP2000的预应力胶合木张弦桁架结构分析

根据东北落叶松胶合木顺纹抗拉和抗压强度实验结果,提出预应力胶合木拉杆及24 m跨预应力胶合木张弦桁架设计方案,通过SAP2000建立模型,研究了张弦桁架(拱架)的桁架厚度、张弦垂度、荷载分布方式对结构内力分布以及破坏模态的影响,得出了一些有益的结论。     

正交胶合木-混凝土组合楼板单面受火耐火极限试验研究

为研究正交胶合木-混凝土组合楼板的耐火极限，设计并制作了4个正交胶合木-混凝土组合楼板试件和2个正交胶合木楼板对比试件，分别进行常温下受弯加载试验、持荷耐火极限试验和数值模拟。结果表明：常温下正交胶合木楼板的破坏模式主要包括底部规格材的顺纹受拉断裂破坏、上下两层规格材之间横纹劈裂破坏和中部规格材的滚剪破坏；常温下正交胶合木-混凝土组合楼板的破坏模式包括现浇混凝土层与正交胶合木板的界面发生剪切破坏和底部规格材顺纹受拉断裂破坏；常温下正交胶合木-混凝土组合楼板的初始刚度和受弯承载力比正交胶合木楼板的分别提高了237.8%和60.1%。受火后，正交胶合木板底发生了明显炭化，正交胶合木-混凝土组合楼板发生了明显的受弯变形。在荷载比相同的条件下，正交胶合木-混凝土组合楼板的耐火极限比正交胶合木楼板的提高了335.3%;随着荷载比由0.20增加至0.50时，试件耐火极限由74.1 min降低至30.6 min。正交胶合木-混凝土组合楼板耐火极限的数值模拟精度误差在14.1%以内，满足工程精度要求。     

湿度对胶合木销槽承压强度的影响试验

为了研究湿度对胶合木销槽承压强度的影响,选取湿度分别为50%,70%,90%,木材纹理方向分别为顺纹、斜纹、横纹的45个胶合木试件进行销槽承压强度试验,并将试验结果与各国规范公式计算结果进行比较。结果表明:试件销槽承压破坏模式与胶合木纹理方向有关;相对湿度线性增长时,销槽承压强度与试件初始刚度呈现非线性下降趋势;根据规范公式计算的试件销槽承压强度与试验值吻合度较差,需要进一步优化现有规范公式。     

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.     

玻璃纤维增强胶合木的力学性能试验研究

研究玻璃纤维布(GFRP)增强胶合木质工程材料的基本力学性能。通过试验测试,比较GFRP增强胶合木与普通胶合木的力学性能差异,考察GFRP含量及布置方式对胶合木力学性能的定量影响。结果表明:增加GFRP含量能够有效提高胶合木的静曲强度,合理的GFRP栅格布置能够提高胶合木的胶合剥离破坏强度,GFRP含量及布置方式对胶合木的弹性模量影响很小。最后,建立了考虑GFRP含量及布置方式影响的GFRP增强胶合木的静曲强度数学模型。     

上海某胶合木张弦单层网壳屋盖设计研究

上海某工程胶合木张弦单层网壳屋盖结构设计中建立了有限元模型,进行静力分析、地震作用下的效应计算和稳定性分析。结果表明以胶合木为网格构件材料的张弦网壳结构能满足强度、刚度和稳定性要求,胶合木构件最大应力比为0.621。     

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。     

重组竹抗压和抗弯力学性能试验研究

参考GB 1927~1943—1991《木材物理力学性能试验方法》、ASTM D143—1994(2007)《木材无疵小试样的试验方法》等,研究重组竹的受压、受弯力学性能,进行重组竹的力学性能试验,得到其顺纹抗压和抗弯强度及其弹性模量。试验结果表明:重组竹的抗压经历了弹性阶段、弹塑性阶段和塑性破坏阶段;顺纹抗弯经历了较长的弹性阶段后发生破坏。通过讨论重组竹结构的设计方法,给出以基于木材强度设计值计算方法为基础的重组竹的抗压强度、抗弯强度的建议设计值,为设计提供参考依据,并与其他几种胶合木、胶合竹材进行对比分析。研究表明,重组竹能满足建筑结构对其抗压、抗弯材料力学性能的要求。     

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。     

胶合木曲梁横纹应力及开裂研究

研究了胶合木曲梁纯弯曲区横纹应力与各向同性材料曲梁纯弯曲区径向应力.结果表明：胶合木曲梁纯弯曲区横纹应力与各向同性材料曲梁纯弯曲区径向应力分布规律大致相同,都是中性轴附近大,随距中性轴距离的增大而减小;胶合木曲梁纯弯曲区横纹应力以胶缝为分界线,呈锯齿状分布,层板髓心位置对应力峰值影响较大,髓心位于层板大面的胶合木其横纹应力最大,应力峰值是简化计算式的1.5倍.根据胶合木的应力特点和脆性开裂特点,建立了胶合木开裂损伤本构模型,并编制了相应的有限元软件ABAQUS用户材料子程序UMAT,成功预测了曲梁的横纹开裂及其极限承载力,与曲梁承载力试验相比,其刚度和极限承载力吻合良好.     

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...     

不同组胚层板胶合木力学性能研究

利用花旗松、欧洲云杉、赤松3种树种的规格材制作胶合木。通过对胶合木加工过程中相关力学性能检验,发现3种树种的组胚层板(层板、指接层板)抗弯强度有不同程度折损。控制合理的生产工艺可达到胶合木相应设计强度等级。通过测试材料组胚单元基本力学性能及成品设计值,可为胶合木产品提供检测依据。     

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...     

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。     

结构用工程竹干湿循环老化耐久性试验研究

工程竹耐久性对结构安全性具有重要影响,环境湿度变化是影响生物质材料耐久性的重要因素之一。通过干湿循环人工加速老化试验研究胶合竹、重组竹、花旗松试件物理力学性能变化,研究结果表明,随着循环次数的增加,3种试件质量均有所减小,其中重组竹试件降幅最大;胶合竹、花旗松试件顺纹抗压强度小幅度减小,重组竹试件顺纹抗压强度增大; 3种试件抗弯强度均呈减小趋势;相比抗压性能,工程竹抗弯性能更易受湿度变化的影响。当工程竹结构应用于湿度变化较大的环境中时,需进行有针对性的防护,保证材料含水率稳定性。