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FRP增强胶合木梁的受弯性能研究

建筑结构学报 2007年第1期28卷 64-71页

作者：杨会峰刘伟庆南京工业大学土木工程学院江苏南京210009

对FRP（fiber reinforced plastics／polymer）增强胶合木梁的受弯性能做了详细研究。通过试验分析了构件的破坏形态与破坏机理，对比分析了FRP增强胶合木梁与未增强梁的极限荷载与抗弯刚度等受弯性能。试验结果表明FRP增强杨木胶合木... 详细信息

对FRP（fiber reinforced plastics／polymer）增强胶合木梁的受弯性能做了详细研究。通过试验分析了构件的破坏形态与破坏机理，对比分析了FRP增强胶合木梁与未增强梁的极限荷载与抗弯刚度等受弯性能。试验结果表明FRP增强杨木胶合木梁相对于未增强梁，受弯极限承载力提高了18％-63％，刚度提高了32％-88％，当配筋率为1．0％左右时，FRP增强杨木胶合木梁的受弯承载力与刚度分别可达到常用松木实木构件的1．82倍和1．35倍，并且增强构件的破坏形式大多表现为塑性受压破坏。基于力学模型分析，提出了粘结界面粘结剪应力、截面中性轴位置、FRP板拉力、受拉面层破坏荷载和极限荷载等的计算公式；然后将理论分析结果与现有的大量试验结果进行了对比，结果表明，模型精度较高，能够较好地预测FRP增强胶合木梁的受弯性能，可为此类结构构件的加工设计与工程应用提供参考。

关键词：胶合木梁纤维增强复合材料(FRP) 理论分析试验研究受弯极限承载力

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体内预应力胶合木梁抗弯承载能力研究

湖南大学学报（自然科学版） 2018年第5期45卷 134-142页

作者：张晋沈浩高森李维滨许清风东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京210096 上海市建筑科学研究院上海市工程结构安全重点实验室上海200032

为研究体内预应力胶合木梁的抗弯承载能力,结合国内外相关试验研究结论,基于Bazan的木材本构关系模型、平截面假定和极限应变分析方法,提出了受拉破坏模式和受压破坏模式的判别方法,建立了构件极限承载能力公式,算例表明,本文给出的公... 详细信息

为研究体内预应力胶合木梁的抗弯承载能力,结合国内外相关试验研究结论,基于Bazan的木材本构关系模型、平截面假定和极限应变分析方法,提出了受拉破坏模式和受压破坏模式的判别方法,建立了构件极限承载能力公式,算例表明,本文给出的公式计算结果与试验值吻合较好;考察了极限承载能力与有效张拉力的关系,研究表明,有效张拉力是影响胶合木梁受弯破坏模式的决定性因素,且木材顺纹受压区下降段的力学性能参数对极限承载能力与有效张拉力之间的关系影响很大;定量地分析了受拉破坏模式和受压破坏模式下,承载能力极限状态下的预应力筋内力均与有效张拉力近似呈线性关系的性质;分析了预应力筋有效张拉力的上、下限值,分别对应:承载能力极限状态下预应力筋刚好屈服、受拉破坏与受压破坏同时发生,并给出了上、下限值解析解的表达形式.

关键词：木结构胶合木梁体内预应力抗弯承载力理论分析

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内嵌钢板销式连接胶合木梁短期受力性能

同济大学学报（自然科学版） 2012年第3期40卷 368-372,451页

作者：张盛东范新海屈文俊同济大学建筑工程系上海200092

内嵌多块钢板销式连接是重型木结构最有效的连接方式之一,已越来越广泛地应用于木结构节点连接中.采用四点弯曲加载试验方法,对两根内嵌三块钢板销式连接胶合木梁短期受力性能进行了试验研究,其中一根梁的连接节点位于纯弯段,另一根梁... 详细信息

内嵌多块钢板销式连接是重型木结构最有效的连接方式之一,已越来越广泛地应用于木结构节点连接中.采用四点弯曲加载试验方法,对两根内嵌三块钢板销式连接胶合木梁短期受力性能进行了试验研究,其中一根梁的连接节点位于纯弯段,另一根梁的连接节点位于弯剪段.研究采用此类连接胶合木梁的力学性能、破坏模式以及连接位置对胶合木梁力学性能的影响等,并基于试验结果推导采用此类连接胶合木梁的极限承载力和挠度计算公式.试验结果表明:构件的极限承载力和跨中挠度与连接节点的位置有关,连接节点位于弯剪段胶合木梁的承载力大于连接节点位于纯弯段胶合木梁的承载力;理论计算结果与试验数据符合较好,可为木结构的设计和应用提供参考.

关键词：胶合木梁内嵌钢板销式连接承载力挠度

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钢夹板-螺栓连接胶合木梁疲劳试验研究

振动与冲击 2024年第14期43卷 243-252页

作者：陈爱军杨磊周建华王航贺国京王皓磊中南林业科技大学土木工程学院长沙410004

钢夹板-螺栓连接胶合木梁在实际工程运用中受到循环往复动荷载的作用,极易产生损伤累积而造成构件失效。为了研究钢夹板-螺栓连接胶合木梁的疲劳特性,通过不同应力水平下的等幅疲劳试验及静力对比试验,分析了钢夹板-螺栓连接胶合木梁的... 详细信息

钢夹板-螺栓连接胶合木梁在实际工程运用中受到循环往复动荷载的作用,极易产生损伤累积而造成构件失效。为了研究钢夹板-螺栓连接胶合木梁的疲劳特性,通过不同应力水平下的等幅疲劳试验及静力对比试验,分析了钢夹板-螺栓连接胶合木梁的疲劳破坏形态与机理,研究了其刚度退化规律,探讨了疲劳极限荷载。试验结果表明,钢夹板-螺栓连接胶合木梁的疲劳破坏主要发生在加载点附近。随着疲劳循环次数的增多,钢夹板-螺栓连接胶合木梁的跨中挠度以及沿截面高度的拉、压应变均显著增大,压应变增幅大于拉应变,且应变分布情况基本符合平截面假定。试验梁的弯曲刚度随着疲劳循环次数的增加而呈现出线性退化,基于刚度退化的疲劳寿命预测与试验实测寿命基本吻合。钢夹板-螺栓连接胶合木梁的疲劳寿命随着应力水平的增大而降低,在应力比为0.2,应力水平不超过0.5倍静力极限荷载时,疲劳寿命均大于200万次,表明钢夹板-螺栓连接胶合木梁具有较好的疲劳特性。此外,还对疲劳载荷的振幅和疲劳寿命进行了线性回归分析,得到的疲劳极限载荷为0.5435 F_(u)。最后,利用ANSYS nCode软件对试验梁进行疲劳有限元分析,分析表明,该软件能较好地模拟钢夹板-螺栓连接胶合木梁在不同应力比下的疲劳响应。

关键词：胶合木梁钢夹板-螺栓连接疲劳性能刚度退化疲劳极限荷载有限元分析

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体内预应力胶合木梁短期受弯性能试验研究

土木工程学报 2019年第5期52卷 23-34页

作者：张晋王卫昌仇荣根沈浩许清风高森东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京210096 南京东大现代预应力工程有限责任公司江苏南京210048 上海市建筑科学研究院上海市工程结构安全重点实验室上海200032 国网江苏省电力有限公司扬州供电公司江苏扬州225000

为研究体内预应力胶合木梁短期受弯性能,对15根胶合木梁进行了受弯试验研究,包括1组未增强试件、1组直线形有黏结预应力筋增强试件、2组抛物线形有黏结预应力筋增强试件以及3组抛物线形无黏结预应力筋增强试件。试验结果表明:为布置抛... 详细信息

为研究体内预应力胶合木梁短期受弯性能,对15根胶合木梁进行了受弯试验研究,包括1组未增强试件、1组直线形有黏结预应力筋增强试件、2组抛物线形有黏结预应力筋增强试件以及3组抛物线形无黏结预应力筋增强试件。试验结果表明:为布置抛物线形预应力筋,该文首次提出的胶合木梁中抛物线形孔道的开槽方案效果良好,注胶密实性较好;预应力筋增强试件中,摩擦系数?的试验均值为0.0030,?的试验均值为0.10;相比未增强试件,直线形有黏结预应力筋增强试件的受弯极限承载力提高了33.2%,抗弯刚度提高了27.2%,抛物线形有黏结预应力筋增强试件的受弯极限承载力分别提高了29.9%和50.1%,抗弯刚度分别提高了28.9%和30.8%,抛物线形无黏结预应力筋增强试件的受弯极限承载力分别提高了23.7%、32.3%和7.9%,抗弯刚度分别提高了17.3%、18.8%和20.4%;抛物线形预应力筋增强试件相对于直线形受弯极限承载力略有降低,有黏结预应力筋试件相对于无黏结短期受弯性能更好;增大张拉控制应力能有效提高构件受弯极限承载力,但对抗弯刚度的提高贡献不大。

关键词：胶合木梁预应力短期受弯试验研究抛物线形

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胶合木梁变幅疲劳寿命估算试验研究

中南林业科技大学学报 2020年第4期40卷 127-132页

作者：易锦周煜张竞峥冯新王智丰中南林业科技大学土木工程学院湖南长沙410004 中南林业科技大学现代木结构工程材制造及应用湖南省工程实验室湖南长沙410004

【目的】疲劳破坏具有突发性的特点,且其破坏荷载低于极限荷载,是大多数结构物的破坏形式。当结构发生疲劳破坏时,是相当危险的。和其他结构构件一样,胶合木梁在承受循环荷载时也会发生疲劳破坏。因此,本研究旨更准确地预测胶合木梁的... 详细信息

【目的】疲劳破坏具有突发性的特点,且其破坏荷载低于极限荷载,是大多数结构物的破坏形式。当结构发生疲劳破坏时,是相当危险的。和其他结构构件一样,胶合木梁在承受循环荷载时也会发生疲劳破坏。因此,本研究旨更准确地预测胶合木梁的疲劳寿命,可为胶合木在工程中运用提供依据。【方法】基于前人等幅疲劳试验结果,开展了胶合木梁二级变幅疲劳试验。通过对3根胶合木梁的二级变幅疲劳试验,测试了其应变和挠度变化规律,观察了其变幅疲劳破坏形态和裂缝发展规律,并同时得到胶合木梁在不同幅值下的疲劳寿命。结合试验结果,运用疲劳累积损伤理论,估算胶合木梁的寿命。【结果】根据变幅疲劳试验结果,结合几种疲劳累积损伤理论,利用修正Miner理论计算公式反算得到公式中的参数a=0.54,同时利用Corten-Dolan理论计算公式反算得到公式中参数d=5.70。并分别运用Miner理论、修正Miner理论和Corten-Dolan理论对变幅疲劳试验下胶合木梁进行了寿命估算,得到在不同疲劳累积损伤理论下,3根变幅疲劳试验梁的估算寿命。并分别比较各种理论下的寿命估算值和试验值。【结论】利用Miner理论的估算寿命和试验结果相比,两者相差较大,Miner理论寿命估算精度较低,而修正Miner理论和Corten-Dolan理论计算结果和试验结果吻合较好且精确度较高。为今后工程应用中运用修正Miner理论或Corten-Dolan理论对胶合木梁的疲劳寿命进行设计计算提供了依据。建议在工程实践中,应用修正Miner理论或者Corten-Dolan理论对胶合木梁寿命进行估算。

关键词：胶合木梁变幅疲劳试验寿命估算

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钢夹板螺栓连接胶合木梁抗弯性能研究

铁道科学与工程学报 2022年第2期19卷 500-510页

作者：陈爱军彭润勃贺国京王皓磊王解军中南林业科技大学土木工程学院湖南长沙410004

为探讨钢夹板螺栓连接胶合木梁的抗弯性能,针对采用钢夹板螺栓连接进行接长的胶合木梁的构造特点,考虑拼接的两段梁是否来源于同一根胶合木、螺栓顺纹间距及螺栓并列、错列布置3个影响因素,设计制作13组共39根试验梁,进行抗弯性能试验... 详细信息

为探讨钢夹板螺栓连接胶合木梁的抗弯性能,针对采用钢夹板螺栓连接进行接长的胶合木梁的构造特点,考虑拼接的两段梁是否来源于同一根胶合木、螺栓顺纹间距及螺栓并列、错列布置3个影响因素,设计制作13组共39根试验梁,进行抗弯性能试验。采用有限元数值模拟方法,探讨钢夹板螺栓连接胶合木梁的破坏机理及螺栓端距和直径、钢夹板和胶合木厚度等影响参数对其抗弯性能和承载力的影响规律。试验与计算结果表明:螺栓顺纹间距对钢夹板螺栓连接胶合木梁的抗弯性能影响显著,而螺栓并、错列布置方式与拼接的两段梁是否来源于同一根胶合木对钢夹板螺栓连接胶合木梁的抗弯性能影响较小。随着螺栓顺纹间距的增大,试件的初始抗弯刚度和抗弯承载力明显提高。采用钢夹板螺栓连接方式可以实现胶合木梁的接长,在一定范围内增大螺栓端距和直径、钢夹板和胶合木的厚度还能提高钢夹板螺栓连接胶合木梁的抗弯承载力。装配式木结构中可以采用钢夹板螺栓连接方式对胶合木梁进行接长,其抗弯性能受螺栓顺纹间距的影响较大。对螺栓端距、螺栓直径、钢夹板厚度、胶合木厚度的参数研究可为装配式木结构的设计与应用提供参考。

关键词：胶合木梁钢夹板螺栓连接抗弯性能荷载-挠度曲线有限元分析参数研究

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胶合木梁三面受火后力学性能的试验研究

建筑结构 2020年第16期50卷 87-93页

作者：胡小锋陈玲珠许清风韩重庆冷予冰建发房地产集团有限公司厦门361008 上海市建筑科学研究院上海市工程结构安全重点实验室上海200032 东南大学建筑设计研究院有限公司南京210096

通过2组7根胶合木梁三面受火后力学性能的对比试验,研究了不同表面处理和不同受火时间后胶合木梁的破坏形态、剩余承载力和应变的变化规律。研究表明,胶合木梁剩余承载力随受火时间增加而明显降低,受火20~40min后剩余承载力显著降低;表... 详细信息

通过2组7根胶合木梁三面受火后力学性能的对比试验,研究了不同表面处理和不同受火时间后胶合木梁的破坏形态、剩余承载力和应变的变化规律。研究表明,胶合木梁剩余承载力随受火时间增加而明显降低,受火20~40min后剩余承载力显著降低;表面有阻燃涂料处理试件剩余承载力略大于无阻燃涂料处理试件。未受火对比试件和受火后试件跨中截面应变分布均符合平截面假定;相同荷载作用下,受火后试件梁底和梁顶的应变均大于未受火对比试件。采用基于ABAQUS二次开发的木材本构模型,能准确预测木材内部温度在100℃左右时的平台段,且距离受火面越远平台段越长;水平和竖向炭化深度模拟值与试验值误差为8.6%~14.0%,能较准确地模拟胶合木梁的炭化深度;胶合木梁受火后剩余承载力模拟值与试验值吻合较好,可用于胶合木梁三面受火后剩余承载力的评估。

关键词：木结构胶合木梁三面受火阻燃涂料炭化深度剩余承载力

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胶合木梁抗弯承载力分析

建筑结构 2015年第22期45卷 91-96页

作者：周先雁曹磊曾丹何朝红中南林业科技大学土木工程与力学学院长沙410004

胶合木梁抗弯承载力影响因素较多,其计算分析是一个复杂的问题。为了合理评估胶合木梁的抗弯承载力,首先通过胶合木梁的受弯性能试验,系统地分析了胶合木构件的受力全过程,探讨了其破坏形态,研究了尺寸对其抗弯强度的影响。试验结果表明... 详细信息

胶合木梁抗弯承载力影响因素较多,其计算分析是一个复杂的问题。为了合理评估胶合木梁的抗弯承载力,首先通过胶合木梁的受弯性能试验,系统地分析了胶合木构件的受力全过程,探讨了其破坏形态,研究了尺寸对其抗弯强度的影响。试验结果表明:截面平均应变分布符合平截面假定;抗弯强度随着尺寸的增大而降低,具有明显的尺寸效应。基于Weibull脆性断裂理论模型,得到了落叶松胶合木梁长度与高度的组合尺寸效应系数;提出了一个拉压本构关系模型;并提出了一种胶合木梁的抗弯承载力计算方法。经过与试验结果的对比验证,该方法计算结果与试验结果吻合较好。

关键词：胶合木梁抗弯承载力尺寸效应系数受弯性能本构模型