小跨高比胶合木梁受弯性能及增强试验研究
发布时间：2020-08-08 04:04
【摘要】：木结构建筑绿色环保,符合我国的可持续发展战略。全球各国都在倡导低碳生活,木结构建筑的优越性逐渐体现。在欧美等发达国家木结构被广泛应用于住宅与公共建筑中,近年来在我国建筑与土木工程领域木结构也得到了越来越多的应用与研究。胶合木梁作为木结构建筑中重要的构件之一,得到国内外学者的广泛研究。但长期以来,传统的胶合木梁受弯试验是根据《木结构试验方法标准》的要求,采用的是跨高比≥18的胶合木梁,其受弯时大多发生梁底木材拉断而破坏。这种胶合木梁杆件细长,承载力低,受弯时挠度大,不能很好的满足实际工程需求。本文结合工程实际,选用跨高比为12的胶合木梁,通过对4组共计9根木梁分别采用未增强、在底部粘贴钢板、在底部弯剪区拧入螺钉和在两侧中部粘贴钢板等方式进行受弯承载力试验。通过试验并结合理论分析,对各试件破坏形态、荷载-位移曲线、跨中应变分布规律以及极限承载力等方面进行研究,本文主要研究的内容如下:(1)通过对小跨高比胶合木梁进行三分点受弯试验,探讨了其破坏形态及破坏机理,并对试验过程中的试验现象进行了描述与分析。通过对试验数据的归纳整理,得到了其极限承载力、荷载-位移曲线以及跨中应变分布规律。(2)分别对采用在底部粘贴钢板、在底部弯剪区拧入螺钉和在两侧中部粘贴钢板等方式增强的小跨高比胶合木梁进行受弯承载力试验,研究其破坏形态、破坏机理,测试受弯时的木材应变变化情况和极限承载能力,得出了增强后小跨高比胶合木梁的荷载-位移曲线和荷载-应变曲线。(3)对比分析了增强后小跨高比胶合木梁的极限承载力、跨中挠度以及应变变化的规律。得出了在梁底粘贴钢板可以提高木梁的承载能力,并能提高其刚度;在梁底拧入螺钉可以较好的提高木梁的抗剪能力;在侧面粘贴钢板不仅能提高木梁的抗剪性能,还能一定程度的抑制裂缝的发展。(4)在验证了梁的截面应变分布基本符合平截面假定后,探究了小跨高比胶合木梁发生受拉与受剪破坏的界限跨高比,提出了小跨高比胶合木梁以及增强构件在三分点受弯试验时发生顺纹剪切破坏的极限承载力计算公式,且理论值相比实测值偏于安全,误差大都小于20%,可为此类构件的设计和工程应用提供参考。
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU366.3
【图文】：
自重较轻、绿色环保、制作工艺简单。胶合木构件是木结构建筑重要的组成部分，逡逑其规格尺寸和形状不受限制，材料的木材构成单元尺寸较大，通过加工可以很方逡逑便的制作成梁板柱等结构构件，如图１．１所示，构件在制作过程中耗能低。木结逡逑构建筑在保温节能、环保舒适、抗震防火及结构灵活等方面有着其他建筑无可比逡逑拟的优越性，正好满足人们日益追求的与环境相和谐的愿望。逡逑＇邋逦逦逡逑卜邋＃—」一邋Ｊｉ邋．．逦ｆ逦＾逡逑Ｉ邋八邋｜逡逑图ｉ．ｉ胶合木构件逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｐｌｙｗｏｏｄ邋Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ逡逑我国的木结构历史可以追溯到３５００年前，木结构建筑的产生、发展、变化，逡逑贯穿整个古代建筑的发展过程，也是我国古代建筑成就的主要代表［２４１。木结构在逡逑欧美等发达国家被广泛应用于大型公共与居住建筑中，如图１．２所示。近年来，逡逑随着木结构建筑环保优势的凸显，木结构设计和加工技术的发展，人工林开发为木逡逑材供应提供了保障，以及木结构建筑相关法规的建立，我国木结构建筑市场又渐活逡逑跃１５］。木结构不仅应用于建筑领域，木结构桥梁在我国有非常广阔的应用前景１￣，逡逑现代木产品加工、连接和防护技术的引入
度低、缺陷较多的放在中间层胶合成尺寸为４０００ｍｍｘｌ００ｍｍｘ３００ｍｍ邋（长Ｘ宽Ｘ逡逑尚）的收合木梁。股合木梁编号依次为ＭＬ１￣ＭＬ３，计算跨度为３６００邋ｍｍ，试验逡逑木梁加载示意图如图２．邋１所示。逡逑ｒｓ－逡逑ｂ00！逦３６００逦丨２００：逡逑￣ｆ逦邋逦逦？＾逡逑；逦４０００逡逑．．．．逦逦邋—逦逦ｆ？逡逑ＭＬＫＭＬ２．ＭＬ３逡逑图２」试验木梁加载示意图逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｅｓｔ邋ｔｉｍｂｅｒ邋ｂｅａｍ邋ｌｏａｄｉｎｇ逡逑本试验在中南林业科技大学土木楼实验大厅进行。根据木结构的相关标准及逡逑试验方法，为研宄小跨高比胶合木梁的受弯性能，试件采用三分点弯曲加载法，逡逑荷载通过分配梁传递，试验装置图如图２．邋２所示。试件两端简支，支座一端使用逡逑滚轴支座，另一端使用刀口支座，千斤顶施加的荷钱通过分配梁同样由一个滚轴逡逑支座与一个刀口支座平均分配到两个加载点上，用绳索从分配梁两端穿过绑扎到逡逑反力架上，防止千斤顶在加载过程中偏心，分配梁掉落。现场加载照片如图２．３逡逑所示。逡逑９逡逑
逦逦＾逡逑图２．２试验加载装置图逡逑Ｆｉｇ．２．２邋Ｔｅｓｔ邋Ｌｏａｄｉｎｇ邋Ｄｅｖｉｃｅ邋Ｄｉａｇｒａｍ逡逑漏W逡逑＾d凇В撸妫义贤迹玻诚殖〖釉卣掌瓮迹玻词莶杉璞稿义希疲椋珏澹玻冲澹疲椋澹欤溴澹欤铮幔洌椋睿珏澹穑瑁铮簦铮箦危疲椋珏澹玻村澹模幔簦徨澹粒悖瘢酰椋螅椋簦椋铮铄澹牛瘢酰椋穑恚澹睿翦义险郊釉厍埃榷允约性ぜ釉兀ぜ釉乇３制轿仍人伲釉刂粒矗耄危ｅ义铣郑卜种樱缓笤人傩对刂粒希耄危馗慈危韵釉刈爸谩俜直砗褪约义霞涞募湎丁？缰辛罕砻娴哪鞠宋Ρ浜透职逵Ρ涫萦桑裕樱裕常福玻毒蔡Ρ洳馐圆忮义鲜砸遣杉莶杉璞溉缤迹玻此尽Ｕ郊釉夭捎迷人俚サ骷釉兀考都釉劐义希矗耄危釉氐胶笃谝悦考叮玻耄谓校考冻趾桑常浚担恚椋睿沽撼浞直湫魏螅杉噱义嫌Φ暮稍亍⒛佣群陀Ρ洌惫鄄炝旱牧逊烨榭觯敝良釉氐狡苹怠ｅ义希玻保膊馐阅谌蒎义媳臼匝檠绣衬谌莅静挠Ρ浔浠榭龊图蕹性啬芰Γ贸鲂】绺弑冉汉襄义夏玖旱暮稍兀佣惹摺⒑稍兀Ρ淝摺Ｎ说玫搅旱目雇湫阅埽诹嚎缰形恢缅义涎亓焊叨染榷猿普程蹈觯耍埃恚恚兀常恚淼挠Ρ淦晃说玫搅旱谋湫吻榭
本文编号：2785020
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU366.3
【图文】：
自重较轻、绿色环保、制作工艺简单。胶合木构件是木结构建筑重要的组成部分，逡逑其规格尺寸和形状不受限制，材料的木材构成单元尺寸较大，通过加工可以很方逡逑便的制作成梁板柱等结构构件，如图１．１所示，构件在制作过程中耗能低。木结逡逑构建筑在保温节能、环保舒适、抗震防火及结构灵活等方面有着其他建筑无可比逡逑拟的优越性，正好满足人们日益追求的与环境相和谐的愿望。逡逑＇邋逦逦逡逑卜邋＃—」一邋Ｊｉ邋．．逦ｆ逦＾逡逑Ｉ邋八邋｜逡逑图ｉ．ｉ胶合木构件逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｐｌｙｗｏｏｄ邋Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ逡逑我国的木结构历史可以追溯到３５００年前，木结构建筑的产生、发展、变化，逡逑贯穿整个古代建筑的发展过程，也是我国古代建筑成就的主要代表［２４１。木结构在逡逑欧美等发达国家被广泛应用于大型公共与居住建筑中，如图１．２所示。近年来，逡逑随着木结构建筑环保优势的凸显，木结构设计和加工技术的发展，人工林开发为木逡逑材供应提供了保障，以及木结构建筑相关法规的建立，我国木结构建筑市场又渐活逡逑跃１５］。木结构不仅应用于建筑领域，木结构桥梁在我国有非常广阔的应用前景１￣，逡逑现代木产品加工、连接和防护技术的引入
度低、缺陷较多的放在中间层胶合成尺寸为４０００ｍｍｘｌ００ｍｍｘ３００ｍｍ邋（长Ｘ宽Ｘ逡逑尚）的收合木梁。股合木梁编号依次为ＭＬ１￣ＭＬ３，计算跨度为３６００邋ｍｍ，试验逡逑木梁加载示意图如图２．邋１所示。逡逑ｒｓ－逡逑ｂ00！逦３６００逦丨２００：逡逑￣ｆ逦邋逦逦？＾逡逑；逦４０００逡逑．．．．逦逦邋—逦逦ｆ？逡逑ＭＬＫＭＬ２．ＭＬ３逡逑图２」试验木梁加载示意图逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｅｓｔ邋ｔｉｍｂｅｒ邋ｂｅａｍ邋ｌｏａｄｉｎｇ逡逑本试验在中南林业科技大学土木楼实验大厅进行。根据木结构的相关标准及逡逑试验方法，为研宄小跨高比胶合木梁的受弯性能，试件采用三分点弯曲加载法，逡逑荷载通过分配梁传递，试验装置图如图２．邋２所示。试件两端简支，支座一端使用逡逑滚轴支座，另一端使用刀口支座，千斤顶施加的荷钱通过分配梁同样由一个滚轴逡逑支座与一个刀口支座平均分配到两个加载点上，用绳索从分配梁两端穿过绑扎到逡逑反力架上，防止千斤顶在加载过程中偏心，分配梁掉落。现场加载照片如图２．３逡逑所示。逡逑９逡逑
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本文编号：2785020
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