可调控预应力胶合木连续梁受弯性能研究

发布时间：2022-08-04 17:11

　　随着不可再生资源日益紧张,绿色可再生资源的开发已成为当今的一项重要举措,木材是一种自然资源,具有绿色环保和可再生的优点,在建筑领域具有很大的发展潜力。而梁作为建筑结构中的主受力构件,受到了较为充分的研究。在胶合木梁方面,前人通过将预应力技术与胶合木合理的运用,很大程度的提高了梁的承载能力,但因其在节点部位传递弯矩能力较弱,节点连接刚度不足,研究层面仍然局限在简支梁,在材料强度的利用和梁的整体变形方面受到结构形式的限制。因此,将预应力简支梁拓展到连续梁十分必要,对此,本文开展了如下工作:（1）对连续梁所需的中支座连接装置进行研发设计,并通过试验检验其合理性,对不足之处进行改良。在中支座处通过钢构件将两根胶合木连接,顶部通过将钢丝交错锚固布置对两跨钢丝进行连接,实现在中支座部位通过梁顶盖板与钢丝受拉,T形件底板与胶合木受压承担负弯矩。最终通过此种合理的传力路径提高节点刚度。（2）将18根预应力连续梁按排列顺序的不同分为两组,研究了预应力钢丝数量和预加力大小对梁受弯性能的影响。通过分析极限荷载,荷载-挠度关系曲线和荷载-应变关系曲线,得到以下结果:当控制预加力值不变时,以配置2根钢丝组为基准... 

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 木结构的优势
        1.1.2 装配式建筑的优势
        1.1.3 传统胶合木梁的局限性
        1.1.4 预应力技术从简支梁拓展到连续梁的必要性
    1.2 国内外研究现状与分析
        1.2.1 胶合木梁受力性能研究
        1.2.2 预应力胶合木梁受力性能研究
    1.3 存在的问题
    1.4 本文主要工作
2 预应力胶合木连续梁受弯性能试验设计与准备
    2.1 试件设计
        2.1.1 端部连接装置
        2.1.2 连续梁构成
        2.1.3 胶合木的选材与设计
        2.1.4 钢构件的设计与优化
    2.2 材性试验
        2.2.1 胶合木棱柱体试块受压试验
        2.2.2 胶合木顺纹受拉试验
        2.2.3 预应力钢丝受拉试验
    2.3 本章小结
3 预应力胶合木连续梁受弯性能试验
    3.1 试验概况
        3.1.1 试验分组
        3.1.2 连续梁的组装
        3.1.3 测点布置
        3.1.4 数据采集
        3.1.5 加载制度
    3.2 破坏判别标准和极限荷载的确定
    3.3 试验现象和破坏形态
        3.3.1 试验现象
        3.3.2 破坏形态
    3.4 本章小结
4 试验结果和分析
    4.1 极限荷载时胶合木及预应力钢丝应力
    4.2 预应力钢丝数量对胶合木连续梁的影响
        4.2.1 极限荷载
        4.2.2 荷载-挠度关系曲线
        4.2.3 荷载-应变关系曲线
    4.3 预加力值对预应力胶合木连续梁的影响
        4.3.1 极限荷载
        4.3.2 荷载-挠度关系曲线
        4.3.3 荷载-应变关系曲线
    4.4 平截面假定的验证
    4.5 连续梁与简支梁对比分析
        4.5.1 破坏位置对比
        4.5.2 承载能力对比
        4.5.3 刚度及变形性能对比
        4.5.4 经济性对比
    4.6 本章小结
5 预应力胶合木连续梁有限元分析
    5.1 建立模型
        5.1.1 部件
        5.1.2 本构关系
        5.1.3 装配
        5.1.4 分析步、相互作用与荷载
        5.1.5 网格
    5.2 分析结果
        5.2.1 应力云图
        5.2.2 分析值与试验值对比
        5.2.3 不同钢丝根数的影响
        5.2.4 不同预加力大小的影响
        5.2.5 预应力作用的影响
    5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于装配式建筑结构设计要点分析[J]. 刘畅.  绿色环保建材. 2019(03)
[2]装配式建筑探索与实践[J]. 朱川海,杨波,彭曦.  住宅科技. 2014(06)
[3]上海市装配整体式混凝土住宅结构体系研究[J]. 薛伟辰,胡翔.  住宅科技. 2014(06)
[4]我国预制装配式建筑的现状与发展[J]. 李滨.  中国科技信息. 2014(07)
[5]预应力胶合木梁的受弯性能试验研究[J]. 林诚,杨会峰,刘伟庆,陆伟东,凌志彬,郝建东.  结构工程师. 2014(01)
[6]《绿色建筑行动方案》重点任务摘要[J].   城市开发. 2013(12)
[7]浅谈装配式建筑的发展[J]. 王茜,毛晓峰.  科技信息. 2012(21)
[8]中国木结构需要开展的研究工作[J]. 龙卫国.  建筑结构. 2010(09)
[9]中国农村住宅现状及木结构的发展前景[J]. 何敏娟,陈俊岭,刘慧群.  建筑技术. 2009(10)
[10]ANSYS分析张弦木梁的变形性能[J]. 张济梅,潘景龙.  低温建筑技术. 2008(04)

硕士论文
[1]不同预应力状态下胶合木张弦梁短期受弯性能研究[D]. 赵婷婷.东北林业大学 2015



本文编号：3669944