预应力胶合竹木梁中竹木选材试验研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 9次 | 上传用户:wolfop
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世界范围内,木材资源日益紧张,竹材是目前公认代替木材资源唯一的绿色材料。竹木复合材是指竹材和木材以相同或不同的结构单元形式进行组合并胶接而成的复合板材或方材,将竹木复合材料应用于现代木结构中,大大提高了竹木复合材料的附加值。竹木梁是现代木结构建筑中的主要受力构件,但存在竹木复合材料的选材不全、承载能力极限状态设计采用刚度控制以及试件呈脆断破坏特征等方面的不足,对竹木梁的推广不利,为此本文开展了下面的研究工作:为了充分发挥胶合竹木复合材的抗压强度,采用丝扣拧张横向张拉装置构建了预应力胶合竹木梁;在进行试块的抗压试验时,为了避免端部局压对测量结果的影响,制作了尺寸为100mm×100mm×300mm的胶合竹木复合材试块。通过对4批次22组共132个胶合竹木复合材试块的抗压试验,研究了单一材料种类、不同竹木组合,层板厚度及组坯方式对胶合竹木复合材顺纹受压性能的影响。研究发现,胶合竹木复合材试块破坏模式以端部局压、层板屈曲和层板开胶破坏为主,竹木复合后,其抗压强度较纯胶合木试块有较大的提高,竹木的弹性模量较为接近,具有共同工作的可行性;重组竹与木材组合的试件受压性能更好,为防止发生胶合面开裂破坏,层板厚度适宜增大,间隔布置的效果最好,东北落叶松、桉木与重组竹组合的试块的抗压弹性模量较高,东北落叶松、杨木与重组竹组合试块的抗压强度较大。上述研究成果,为制作预应力胶合竹木梁选材提供参考。通过对7根预应力胶合竹木梁的受弯试验,进一步从选材层面上研究了不同竹木组合和组坯方式对预应力胶合竹木梁受弯性能的影响。结果表明,竹木间隔布置较竹材置于两边的试件极限承载力提高了15.84%~23.23%,较竹材置于一边的试件提高了10.61%-76.76%;东北落叶松与重组竹间隔布置,具有较高的抗弯刚度,杨木与重组竹间隔布置,具有较大的承载能力,考虑到东北落叶松与重组竹存在层板间不易粘合的缺点,经综合分析,建议选取层板厚度为20mmm的杨木与重组竹间隔布置的方式作为预应力胶合竹木梁的选材方案。
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