轻质钢竹组合楼板受弯承载力试验研究

提出一种新型的轻质组合楼板——两张竹胶板之间夹一张压型铜板，竹板与钢板之间用高强度结构胶粘剂粘结形成钢竹组合楼板。以竹胶板厚度、铜板墀度和组合楼板跨度为参数，对6块钢竹组合楼板试件进行抗弯性能试验。通过试验观察各级荷载作用下压型铜板及竹板中的应变变化、组合楼板挠度的发展，探讨组合楼板的破坏过程、破坏形态及破坏机理，考察楼板的组合效应，并获得组合楼板的极限抗弯承载力。结果表明，钢竹组合楼板整体工作性能优良，竹胶板与钢板之间具有很好的组合效应，能够提供较高的刚度和承载力；根据组合楼板破坏阶段的应力状态，本文提出组合楼板受弯承载力计算方法，据此计算的受弯承载力计算值与试验值吻合较好。研究表明，钢竹组合楼板力学性能优良，可以满足作为建筑楼板的需要，具有很好的发展前景.     

胶合木-混凝土组合楼板受弯性能有限元分析北大核心

为研究胶合木-混凝土组合楼板受弯性能,采用ABAQUS有限元软件建立9个组合楼板模型,其中楼板部分采用实体单元,钢筋采用桁架单元。有限元分析采用三分点加载方式,研究组合楼板模型纯弯段混凝土强度、连接方式、混凝土层厚度以及胶合木厚度等因素对组合楼板抗弯强度的影响,并探究组合楼板纯弯段的破坏形态。结果表明:采用胶结加抗剪连接件连接的组合楼板其受弯极限承载力比采用胶结连接的组合楼板提高了11.35%,比采用抗剪连接件的组合楼板提高了32.64%。混凝土强度、胶合木层厚度及混凝土层厚度的增加均能提高组合楼板的极限承载力。胶合木-混凝土组合楼板表现出良好的抗弯性能,且能减少混凝土用量,发挥木材的优势,值得在实际工程中推广应用。     

钢-竹组合楼板受弯试验及变形分析

为了探讨界面滑移效应对钢-竹组合楼板变形的影响,进行6块组合楼板受弯性能试验.试件共分为2组,一组为冷弯薄壁型钢与竹胶板界面仅周结构胶复合,另一组则在胶粘基础上用自攻螺钉强化,对组合楼板破坏形态、承载能力、跨中变形、界面相对滑移等进行研究.分析表明：第一组试件考虑滑移效应的跨中变形计算值与实测值吻合较好,因考虑了跨中附加挠度的影响,理论计算结果与换算截面法相比,其精度大约提高5％,更符合实际情况;第二组由于自攻螺钉的强化作用,整体性能提高很多,材料进入塑形阶段,所建理论模型不符合试验情况,有待进一步研究.     

竹板增强单板层积材组合梁受弯性能

单板层积材加工成梁构件应用于建筑结构材时,由于材料本身的强度和刚度不足,其结构构件不能满足现代多、高层以及大跨度建筑的需求。竹集成材是原竹经过切削成竹片、低温干燥、碳化、涂胶,再同方向平面或侧面组坯、热压胶合而成的竹基复合材料,其力学性能与稳定性优于木材。将集成竹材作为增强材料用于加固单板层积材梁是一种简单有效的提高梁极限承载力的方法。通过进行竹板增强单板层积材组合梁四点弯曲试验,研究了集成竹板对单板层积材受弯性能的增强效果。结果表明,在单板层积材受弯构件上下部粘贴集成竹板可提高构件极限承载力10%～50%。同时,考虑单板层积材和集成竹材料的非线性,推导出了适用于组合梁的极限承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合良好。     

交错层积竹板抗弯承载力计算方法

为研究并验证交错层积竹（CLB）板的抗弯承载力的计算方法,采用正交胶合木构件的抗弯承载力计算方法,计算了交错层积竹板的最大破坏拉应力,并与基于2组CLB板四点弯曲试验所得的试验结果进行对比。结果表明,采用《木结构设计规范》、机械连接梁理论和复合理论计算的交错层积竹板的最大破坏拉应力与试验所得结果的差异均在10%以内,其中基于《木结构设计规范》和复合理论的计算方法计算出的交错层积竹板的最大破坏拉应力与试验所得结果的差异在5%以内,可以用作CLB板抗弯承载力的计算方法。     

竹-原木组合梁受弯承载力试验与数值模拟

【目的】竹、木结构使用越来越广泛,传统竹、木结构跨度、结构尺寸和承载力受到材料特性多因素影响,大多以钢木、木混等组合居多,竹木组合结构很少,对竹木组合结构受力特性研究甚少。揭示竹木组合梁结构受力特性与承载力计算关系。【方法】以原木为骨架,利用环氧树脂胶合剂连接竹集成材一种竹-原木组合梁试验模型,采用结构尺寸和特性一致的3根原木梁和3根竹-原木组合梁,进行了三分点加载受弯对比试验,分析两种结构梁的破坏形态、极限承载力、抗弯刚度和应变变化规律。【结果】1)原木梁和竹-原木组合梁均发生脆性破坏,两种原材料天然缺陷对受弯承载力有较大影响。2)跨中截面沿高度应变仍基本符合平截面假定,说明竹材和木材能够协同工作。3)竹-原木组合梁相比原木梁组平均值抗弯承载力提高了38.8%,刚度提高43.3%,跨中挠度增加24.2%。4)竹原木组合梁受弯承载力计算简式的理论计算与与试验结果进行对比,竹-原木组合梁极限承载力相比原木梁提高37.36%与试验结果提高38.8%,平均误差值在5%以内。【结论】说明竹片充分发挥抗拉性能,抗弯刚度和承载力均有较大提高;假定推理出了数值模拟与试验结果吻合较好,该研究成果对于竹-木组合结构设计以及在木结构工程中的应用提供了试验和理论依据。     

冷弯薄壁型钢-稻草板组合墙体抗剪性能研究

为研究冷弯薄壁型钢-纸面稻草板组合墙体力学性能,对4面冷弯薄壁型钢-纸面稻草板组合墙体试件进行了单调水平抗剪性能试验。分析了各试件破坏形态和破坏过程,得到组合墙体的屈服荷载、极限荷载及延性系数、抗侧移刚度等性能指标。研究结果表明:冷弯薄壁型钢与纸面稻草板通过自攻螺钉连接组合方式合理,组合效应良好;组合墙体经历弹性、弹塑性、破坏三个阶段,其主要破坏模式为边立柱底部局压屈曲,部分纸面稻草板在螺钉孔处被撕裂;组合墙体具有较大的抗剪承载力,延性系数和抗侧移刚度等指标表现良好;施加上部竖向荷载使组合墙体抗剪承载力降低,带有斜撑的组合墙体能够显著提高抗剪承载力。该组合墙体抗剪承载力和抗侧移刚度对于实际工程具有参考意义。     

木-钢组合箱梁抗弯性能试验及有限元对比分析

【目的】为促进木结构在大型工程中的应用范围,本研究提出了一种以落叶松胶合木板作为上下翼板、焊接冷弯薄壁槽钢作为腹板并通过螺栓连接的木-钢组合箱梁。【方法】采用分级加载的方式分别对3根木-钢组合箱梁和1根木箱梁进行弯曲加载试验,观测组合箱梁和木箱梁在荷载作用下翼缘和腹板的应变变化、挠度的发展、破坏过程及形态变化,研究其抗弯极限承载力和抗弯刚度等力学性能,并基于ABAQUS建立了有限元模型对组合箱梁及胶合木箱梁进行数值模拟分析。【结果】组合箱梁的翼板与腹板组合性能较好,最终均为下翼缘木板受拉断裂的破坏模式,同时伴随着钢材局部屈曲和上翼缘木材的局部劈裂等破坏;木箱梁为腹板顺纹剪切破坏。相比胶合木箱梁,组合箱梁的抗弯极限承载能力平均提升了30.33%,但初始刚度平均降低了34.42%;根据翼板横向应变分布计算了木箱梁和木-钢组合箱梁上翼缘的剪力滞系数以及有效分布宽度。有限元模型与试验结果吻合良好,能有效预测木-钢组合箱梁及胶合木箱梁的弯曲性能。【结论】木-钢组合箱梁充分发挥了木材和钢材的力学性能,相比于纯木箱梁,抗弯承载力提升显著,说明木-钢组合箱梁是一种科学合理的组合形式,研究成果可为木-钢...     

斜拉桥极限承载力计算的双组合单元法

提出计算斜拉桥结构极限承载力的双组合单元法,即在斜拉桥有限元模型的相邻单元间增设一个节点,以该节点和原节点为单元节点平行建立两个零长度的非线性组合单元,其中一个单元用于模拟塑性铰的形成,另一个单元其弹性系数较低,但是界限滑动弯矩很大,以保证结构失效后计算的稳定性,由此实现对斜拉桥极限承载力状态大位移效应下结构位形的有效跟踪。运用该方法,在确定合理成桥模型基础上计算了一个辐射型斜拉桥的极限承载力,计算结果表明：该方法在考虑和不考虑梁柱效应情况下都可以有效追踪结构的失效路径,描述整体刚度退化的过程,确定结构的极限承载力,为复杂结构的极限承载力的计算提供新的途径。     

胶合板-薄壁型钢组合楼板的振动及受弯性能研究

提出一种由冷弯薄壁型钢与意杨胶合板通过结构胶和螺钉连接而成的钢木组合板。研究钢板厚度、胶合板厚度、组合板高度、板跨等因素对组合板自振特性与受弯特性的影响,并提出一种更简便有效的舒适度判别标准。结果表明,意杨胶合板与薄壁型钢能很好地协同工作,提高型钢板厚与胶合板板厚,可显著提高组合板的承载能力与振动舒适度,且振动性能和抗弯承载能力满足建筑楼板的要求。推荐用于跨度3.6 m的住宅或办公室建筑楼板。     

干栏民居新型原竹承重楼板技术研究与实践

篾笆楼面板是传统干栏民居广泛采用的楼面技术,存在刚度低、不防火、隔音差等缺点,严重影响干栏民居的安全性和舒适性。为克服篾笆楼面板的缺陷,提出了一种新型原竹承重楼板技术,利用原竹天然具有的优良物理力学特性,密排铺设在楼面格栅上,具有很好的承载能力,在原竹表面铺设防潮层,用纤维增强黏土做找平层,方便多种现代楼面装饰做法。该技术已经成功运用于示范项目建设,该技术的推广应用,不但可以显著提高干栏民居的安全和舒适水平,还有助于减少木材、水泥、钢材等建筑材料的消耗,有良好的社会、环境和生态效益。     

碳纤维增强聚合物 重组竹复合材的弯曲力学性能

重组竹已广泛应用于室内高档装饰、园林景观、室外防腐地板等领域,但重组竹的弹性模量比较小,为钢材的1/7~1/5,应用于建筑领域时难以充分发挥其自身高强度的特性。针对重组竹刚度较小的问题,提出一种重组竹板和碳纤维增强聚合物(CFRP)厚板嵌合粘接的新型重组竹复合材料,采用三点弯曲试验和有限元仿真方法,对CFRP 重组竹复合试件的失效模式、荷载 位移关系、应变曲线、胶层界面剥离影响等进行了研究。结果表明:重组竹试件失效模式是跨中位置处拉伸区域竹纤维断裂,且出现若干水平分层破坏,CFRP 重组竹复合试件的失效模式是CFRP与重组竹层间胶层出现大面积剥离;CFRP 重组竹复合试件的变形过程分为线弹性阶段和界面破坏阶段;CFRP可以明显提高重组竹梁的弹性模量和静曲强度,复合试件弹性模量是重组竹试件的2.33~2.94倍,静曲强度是重组竹试件的1.49~1.58倍;胶层界面剥离是CFRP 重组竹复合试件失效的重要因素,胶层界面剥离对复合试件的应变分布和挠度都有较大影响,完全剥离后试件的挠度是未剥离时的3.09倍。     

我国竹质人造板工业的近期发展

竹质人造板大量用来代替木质板料,有的已开始用作工程结构材料。目前我国得到开发应用的竹质人造板有:竹材胶合板、竹编胶合板、竹篾胶合板、复塑竹帘胶合板,竹材刨花板、竹材旋切片、强化竹材、竹地板、竹材纤维板九种。文章概述了上述诸板的加工工艺、物理力学性质以及应用情况。     

竹片覆面胶合板的初步研究

本文研究了以竹片为外层材料、多层杨木单板为芯层材料的复合胶合板的结构和力学性能，分析了板坯结构形式、纵向纵片厚度、单板层数及板坯压缩率与产品机械强度之间的关系。初步研究结果表明，板坯结构形式对产品的静载荷抗弯曲性能影响显著；在试验范围内，纵向竹片厚度为３．５－５．０ｍｍ、板坯压缩率在２３％左右时，竹片覆盖面杨木胶合板的综合力学性能比较理想。     

CNZ1─5B型多用途木材干燥窑

本文介绍新设计的ＣＮＺ１－５Ｂ型多用途木材干燥窑及其用于干燥立木地板、竹材地板、阻燃胶合板、曲木家具坯件、鞋楦、卫生筷和纸浆托盘等的工艺要点     

竹木复合板与竹木复合层积材的抗弯性能

采用成熟的竹木复合集装箱底板制造工艺,根据不同的组坯方式,用竹帘及杨木单板压制成竹木复合板和竹木复合层积材。该工艺的创新点在于只将杨木单板浸胶,而竹帘直接干燥铺装,以减少人工操作对竹帘的破坏。通过研究两种板的抗弯性能,发现其顺向抗弯性能非常好,可将其分别作为集装箱底板和建筑结构用材。此外,针对竹木复合板性能不稳定的问题提出了改进方案。     

竹材利用现状及开发方向探讨

千百年来竹材利用长期停留在劈篾编织、原竹利用或经过简单的粗加工生产初级产品。近几年我国在竹材工业性开发利用方面取得了很大成绩，先后成功研制了竹胶合板、竹模板、竹地板等新产品。海南有得天独厚的自然条件，充裕的水热气候条件和深厚肥沃的土壤条件为热带丛生竹类发展，为海南竹产业发展创造了良好的条件。海南应充分利用这些条件，近期利用现有资源发展竹工艺及日用竹制品生产。随着竹资源及竹林面积的扩大，再发展竹质建筑材料、竹质集成材及丛生竹制浆造纸。