国家林业公益性行业科研专项(201304504)
- 作品数：28 被引量：164H指数：8
- 相关作者：陆伟东刘伟庆周先雁岳孔曹磊更多>>
- 相关机构：中南林业科技大学南京工业大学南京林业大学更多>>
- 发文基金：国家林业公益性行业科研专项国家自然科学基金湖南省自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学农业科学一般工业技术轻工技术与工程更多>>
- 钢夹板-螺栓连接胶合木梁抗弯性能试验被引量：4
- 2020年
- 为了研究钢夹板-螺栓连接胶合梁的抗弯性能,以东北落叶松为基材,制作了13组试验梁。探讨了螺栓顺纹间距、螺栓并列、错列布置方式及拼接的两段梁是否来源于同一根胶合木等因素对梁破坏形态、承载力和变形能力的影响。结果表明:并列螺栓顺纹间距为100 mm时,极限承载能力较纯胶合木梁提高4%,并列螺栓顺纹间距为60、80 mm时,极限承载能力比纯胶合木梁小,且随螺栓顺纹间距的增大而增大。并列螺栓顺纹间距60、80、100 mm的钢夹板-螺栓连接胶合木梁的极限变形相对于纯胶合木梁分别提高了40.4%、47.7%、49.8%。钢夹板-螺栓连接胶合木梁初始刚度大于纯胶合木梁,且初始刚度随顺纹螺栓间距的增大而增大。螺栓并错列布置与拼接的两根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受弯性能影响较小。弯曲程度最大的螺栓位置都位于梁底靠近跨中处,且弯曲度随螺栓顺纹间距的增大而减小。
- 陈爱军牛东王智丰王解军
- 关键词：抗弯承载力
- 胶合木梁变幅疲劳寿命估算试验研究被引量：4
- 2020年
- 【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。
- 易锦周煜张竞峥冯新王智丰
- 关键词：胶合木梁
- 胶合木T梁弯曲承载力试验研究被引量：7
- 2019年
- 为了增强结构整体性与耐久性,节省材料,降低造价,提出一种理论上适合工程应用的正交胶合木T梁这一新的构件形式。采用兴安落叶松板材和结构胶,制作了正交T梁、平行T梁(高跨比1/7.6)及矩形梁(高跨比1/9.2)共3组试件,进行静力弯曲承载力试验,对比分析各类构件的应变、挠度及极限承载力。结果表明:1)3类梁受弯时均为中部顺纹剪切破坏,正交T梁的抗弯承载力比矩形梁提高了33%,比平行T梁低30%;2)基于刚度等效原则,提出了将正交T梁等效为平行T梁,然后采用Rammer抗剪强度公式来计算其弯曲剪切强度的策略;3)分析表明所提出的策略合理、可靠,扩展了Rammer公式的适用范围。研究成果可为工程应用提供理论依据。
- 杨涛王解军宁凡饶真宇
- 关键词：抗弯承载力落叶松木材
- 胶合木构件顺纹受压及钉连接增强性能试验研究被引量：6
- 2015年
- 现代木结构主要由构件与连接件组成。为研究木构件顺纹受压性能,对落叶松胶合木构件进行顺纹受压性能试验,归纳其破坏类型,计算顺纹抗压强度并推导应力—应变经验公式。此外,针对钉连接件在握钉力作用下出现的脆性破坏,采用玻璃纤维增强钉连接件,提高局部节点强度及安全性。试验结果表明:落叶松顺纹受压破坏为塑性破坏,极限强度为43.03MPa;三层玻璃纤维增强钉连接件极限应力为60.7MPa,其增强钉连接既经济又安全。
- 王倩周先雁刘泽亚
- 湿度对胶合木销槽承压强度的影响试验被引量：8
- 2016年
- 为了研究湿度对胶合木销槽承压强度的影响,选取湿度分别为50%,70%,90%,木材纹理方向分别为顺纹、斜纹、横纹的45个胶合木试件进行销槽承压强度试验,并将试验结果与各国规范公式计算结果进行比较。结果表明:试件销槽承压破坏模式与胶合木纹理方向有关;相对湿度线性增长时,销槽承压强度与试件初始刚度呈现非线性下降趋势;根据规范公式计算的试件销槽承压强度与试验值吻合度较差,需要进一步优化现有规范公式。
- 马贵进徐德良陆伟东刘伟庆宋佳程
- 关键词：胶合木破坏模式初始刚度
- 组坯方式对正交胶合木双向板弯曲性能的影响被引量：5
- 2020年
- 【目的】近年来,随着国家在节能减排方面的要求提高,以及大力倡导使用新型绿色材料,木材作为一种传统绿色环保的建材逐渐受到人们的青睐。正交胶合木(CLT)板是近年来兴起的一种建造现代木结构建筑的新型构件,具有良好的整体性、稳定性以及较高的强度。为了研究组坯方式对正交胶合木(CLT)双向板的弯曲性能,本研究采用2种组坯方式(三层交叉和四层交叉)制作了2组厚度相同的胶合木双向板试件,研究其静力弯曲性能。【方法】用于制作试件的原材料为兴安落叶松板材与聚氨酯结构胶粘剂,制作2组、每组2个共4个正交胶合木双向板试件,通过千斤顶在板的跨中施加单点集中荷载,同时测试和分析应变、挠度和极限荷载等数据,观察裂缝开展及破坏形态,研究胶合木双向板的弯曲性能,探讨其最终破坏特征和破坏机理;运用正交各向异性弹性薄板理论对CLT双向板进行了挠度分析,并与试验结果进行了比较。【结果】正交胶合木(CLT)双向板的破坏形态主要是板底横纹受拉破坏,当加载至极限荷载80%左右时,承载能力快速下降。对于相同厚度的CLT板,四层组坯与三层组坯相比,受弯承载力提高了22.7%。【结论】对两组胶合木双向板构件的结构力学性能(平均值)进行比较,三层正交胶合木双向板与四层正交胶合木双向板相比,厚度相同的双向板在四边简支的情况下增加板的胶合层数能提高双向板的整体承载能力。正交各向异性弹性薄板理论计算正交胶合木双向板弹性阶段的挠度值与试验值吻合较好,表明提出的方法合理、可靠。
- 宁凡王解军饶真宇
- 关键词：兴安落叶松
- 基于宏观建模方法的胶合木-钢夹板螺栓连接数值模拟被引量：3
- 2020年
- 为解决胶合木-钢夹板螺栓连接三维有限元模型计算效率低、收敛性差的问题,采用一种有限元宏观建模方法进行胶合木-钢夹板螺栓连接的模拟,该方法通过非线性一维单元的组合,从而简化连接节点性能的有限元计算。同时,结合胶合木-钢夹板螺栓连接件抗剪性能试验,建立各连接节点的宏观模型和传统三维有限元模型。通过对比试验结果与宏观模型的计算结果,来验证该有限元宏观模型的计算效率及计算精度。研究结果表明:胶合木-钢夹板螺栓连接的宏观模型与连接件抗剪性能试验的荷载-滑移曲线是一致的,该宏观模型能够正确反映胶合木-钢夹板螺栓连接节点的剪切性能、滑移特性、滞回性能、刚度退化和失效特性。相比传统三维有限元计算方法,有限元宏观模型的计算成本相对较低,且收敛性较好。有限元宏观建模方法可有效提高具有大量连接的复杂结构非线性分析的计算效率。
- 陈爱军贺国京王智丰王解军
- 关键词：数值模拟剪切性能
- 改性处理对杨木力学和燃烧性能的影响被引量：8
- 2016年
- 采用硼酸复配酚醛树脂(简称BPF)对速生杨木进行改性,研究了改性处理对杨木力学和燃烧性能的影响,并与杉木和花旗松进行了对比.结果表明,杨木未达到规范中最低一级的强度等级,20%,BPF改性材强度等级达到TB11级,30%,BPF和40%,BPF改性材达到TB13级;20%,BPF、30%,BPF和40%,BPF改性后,试件氧指数分别提高97.37%,、113.68%,和128.42%,;与花旗松和杉木相比,杨木热释放速率、总热释放量和CO_2生成速率更高,BPF改性处理能有效地降低杨木可燃性,延长杨木的点燃时间,且改性程度越高,阻燃效果越好,其中40%,BPF改性后,试件总热释放量峰值降低31.22%,,比花旗松高14.33%,;总热释放量与花旗松持平,CO_2生成速率峰值降低30.57%,,比花旗松高6.01%,,残重率提高64.83%,,燃烧性能已达到常规建筑用材的水平.
- 岳孔程秀才王磊磊陆伟东万里刘伟庆贾翀
- 关键词：化学改性速生杨木燃烧性能
- CFRP增强胶合木梁刚度退化试验研究被引量：3
- 2021年
- 【目的】大多数工程构件失效是由于一系列的循环载荷所产生的疲劳损伤累积而造成。在循环反复的荷载作用下,当保持相同的峰值荷载时,峰值点位移随循环次数的增加而增大,这种现象称为刚度退化。本研究旨在研究CFRP增强胶合木梁的刚度退化,为CFRP增强木结构的工程应用提供理论参考。【方法】基于前人对于胶合木梁疲劳性能的研究结果,开展了CFRP增强胶合木梁疲劳试验。通过3根试验梁在不同荷载上限作用下的等幅疲劳试验,研究胶合木梁在CFRP增强下的疲劳特性、破坏机理以及刚度退化情况。【结果】根据CFRP增强胶合木梁疲劳试验结果,由于承载力的下降,3根试验梁均发生了疲劳破坏,其疲劳寿命分别为1120985、617313、286486次。通过对各试验梁的刚度退化曲线进行分析拟合,可以得出CFRP增强胶合木梁的破坏刚度比平均值为0.8529,方差为0.0435。【结论】试验证明在裂纹形成后CFRP延缓了裂纹扩展速度,降低了试验梁刚度退化的速率,从而提高了胶合木梁的疲劳寿命。分析拟合刚度退化曲线,可以看出随着疲劳循环荷载次数增加,试验梁的抗弯刚度均呈下降趋势。疲劳荷载等级越高,刚度退化越快,且基本呈线性变化。通过对比,CFRP增强胶合木梁的平均破坏刚度比未增强胶合木梁低了2.59%。这表明CFRP对胶合木梁有一定的增强作用,并且可以延缓试验梁因刚度退化而引起的疲劳破坏。
- 易锦祝彬贺国京周煜
- 关键词：胶合木梁CFRP刚度退化
- 落叶松胶合木顺纹受压应力-应变关系研究被引量：2
- 2015年
- 为探讨落叶松胶合木柱顺纹受压性能,对两组不同尺寸的落叶松胶合木柱单轴受压试验研究,分析了胶合木柱轴心受压的破坏形态和破坏机理,得到该批落叶松胶合木抗压弹性模量为14.01 GPa,抗压强度为45.98 MPa,比例极限强度为（0.55～0.70）σL,并给出了应力-应变关系本构方程及相关经验参数。
- 周先雁曾丹曹磊王智丰
- 关键词：本构关系
