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改性亚麻纤维增强胶合木梁受弯性能试验

Flexural Behavior of Modified Flax Fiber Reinforced Polymer Reinforced Glulam Beams

作     者:左宏亮 王照稳 李熠诗 Zuo Hongliang;Wang Zhaowen;Li Yishi

作者机构:东北林业大学土木工程学院哈尔滨150040 东北林业大学哈尔滨150040 

出 版 物:《东北林业大学学报》 (Journal of Northeast Forestry University)

年 卷 期:2021年第49卷第4期

页      面:76-80页

学科分类:082902[工学-木材科学与技术] 08[工学] 081402[工学-结构工程] 0829[工学-林业工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基  金:黑龙江省自然科学基金项目(LH2020E009) 

主  题:胶合木梁 受弯性能 改性亚麻纤维 

摘      要:将天然亚麻纤维经纳米TiO2接枝制得改性亚麻纤维复合材料(FFRP),以云杉-松树-冷杉木板(SPF木板)为原材料制作24根尺寸为2 850 mm×50 mm×150 mm的胶合木梁试件,采用改性亚麻纤维复合材料通过顺向粘贴在梁底部、横向粘贴在梁侧面和底部(U型箍)的方式对胶合木梁进行增强。对8组试件进行三分点加载受弯试验,分析梁底部改性亚麻纤维复合材料粘贴方式(粘贴长度、粘贴层数、U型箍)对胶合木梁破坏形态、极限承载力、跨中挠度、截面应变的影响及粘贴FFRP对胶合木梁受弯性能的增强效果。结果表明:在不发生剥离破坏的前提下,底部粘贴长度对胶合木梁的抗弯性能影响不大。对于无箍胶合木梁,底部粘贴FFRP能够提高胶合木梁的抗弯承载力与刚度,但底部粘贴的层数不宜过多,粘贴层数过多反而会导致提高幅度有所下降;对于有箍胶合木梁,其抗弯承载力与抗弯刚度,均随着底部粘贴FFRP层数的增加而增大。当底部粘贴3层FFRP时,有箍和无箍胶合木梁的抗弯承载力与抗弯刚度相差不大,但有箍梁的延性得到明显提高;当底部粘贴6层FFRP时,有箍梁的抗弯承载力和抗弯刚度比无箍梁均有明显提高。U型箍可以改变胶合木梁的破坏形态,无箍胶合木梁的破坏形态同普通梁一样,为脆性破坏;而有箍梁的破坏形态为延性破坏,U型箍能够避免木材层板间开裂与横向撕裂,增强FFRP与梁底部木材的协调性能,提高胶合木梁的抗弯性能。

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