木材横纹抗拉力学性能改善方法试验研究

木材是成簇纤维构成的材料,在顺纹方向具有较好的拉压性能,但是在横纹方向上由于木纤维间彼此的牵制作用较弱,导致其力学性能远弱于顺纹方向,在工程设计中一般不考虑木材横纹方向的抗拉强度。为研究木材横纹抗拉力学性能的改善方法,本文设计了42个试件进行受拉试验,其中6个为对照组试件,36个为加固组试件,采用了植入自攻螺钉、碳纤维布包裹、植入顺纹木榫、植入单自攻螺钉加FRP布包裹组合方式4种加固方法。通过对试验现象和试验数据的分析,探讨木构件横纹方向加固方法的可行性,对比分析不同方法的效果和差异,研究各组试件在横纹拉力作用下的失效机制、承载力、刚度、延性等力学性能指标。结果表明,加固后的木构件承载力、刚度、延性得到了明显改善,裂缝被有效地抑制,其横纹抗拉性能得到了显著的提高。同时本文结合4种加固方法的特点,提出了可供工程实践参考的建议。     

高温后高强Q690钢材循环加载试验及本构模型研究

钢材经历火灾高温和冷却后其材料力学性能会发生不同程度退化,已有研究主要关注过火后钢材的残余静力性能。为研究经历火灾高温且不同方式冷却后高强钢的残余静力和滞回性能,对于历经500 ℃~1000 ℃高温后高强Q690在自然冷却和浸水冷却后的钢材进行了单调拉伸试验以及4种不同加载制度下的循环加载试验。结果表明,当过火极限温度不高于600 ℃时,在自然冷却和浸水冷却模式下,高温后Q690钢材单调拉伸和循环荷载下强度发展基本与常温未处理钢材类似。未过火高强Q690钢在循环荷载下表现出应变强化和循环软化效应。过火温度高于600 ℃且自然冷却下,过火后Q690钢随过火温度提高,其初始屈服强度下降。在浸水冷却下,过火冷却后高强钢初始屈服强度提升。且在循环荷载作用下,高温过火后Q690钢均表现出更为显著的应变强化效应,以及在等应变幅循环下均由未过火状态时的循环软化逐步转化为高温过火后的循环硬化效应。根据试验结果拟合了过火后Q690钢的Chaboche循环本构模型参数,可用于火灾后Q690钢结构的残余抗震性能评估。