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钢-竹组合结构是以冷薄壁型钢与竹胶合板为主要材料,采用结构胶粘剂粘结两者表面,形成不同受力性质构件的一种复合系统。然而,能否保证两种不同材料协同作用是评价该种结构的合理性与实用性的前提。
结构胶粘剂作为传递被粘物之间荷载的界面载体,实际工程中往往优先利用其良好的抗剪性能。从该应用角度出发,本文在大量试验的基础上,针对剪切粘结性能进行了相关的研究与分析。
试验主要包括两部分:双搭接拉伸剪切试验和推出试验。通过双搭接拉伸剪切试验测出钢.竹拉伸剪切强度,并以此来预测推出试件的界面强度。通过推出试验,得出剪切粘结应力大体呈“中间小、两端大”并且不对称的分布规律;通过试验对比,得山剪切粘结应力分布主要与界面长度以及竹胶合板与薄壁型钢两者的组合特性有关的结论。从试件的破坏形态来看,钢.竹粘结失效的形式主要有胶粘剂与薄壁型钢之间的界面破坏、竹胶合板内侧的纵向剪压破坏两种。评价粘结性能的优劣需要从抗剪承载力、应力分布的均匀性和界面的柔韧性三个方面考虑。此外,通过对薄壁型钢表面作喷砂处理和沿界面等距离布置自攻螺钉的措施,均能够显著的提高粘结的抗剪承载力,并且使界面层具有良好延性,但也使粘结失效的形式从界面破坏向竹胶合板的破坏转化。
建立剪切粘结应力分析的二维力学模型,考虑了压、弯、剪的复合效应,并使用完整的几何方程与本构关系,推导得出有关剪切粘结应力和界面法向应力分布的微分方程组,能够严格满足胶粘剂层自由端剪切应力为零的边界条件。
使用ANSYS10.0模拟了两个推出试件的力学行为,采用shell63划分薄壁型钢,solid45划分竹胶合板,3个一维的combin39分别模拟胶粘剂的法向和两个切向的作用。结果表明,纵向的弹簧单元的内力分布与试验结果中的剪切粘结应力分布的形态上大体一致,并能在数值上相吻合。因此,可以认为采用该种建模方式来分析界面粘结作用是有效可取的。
结构胶粘剂作为传递被粘物之间荷载的界面载体,实际工程中往往优先利用其良好的抗剪性能。从该应用角度出发,本文在大量试验的基础上,针对剪切粘结性能进行了相关的研究与分析。
试验主要包括两部分:双搭接拉伸剪切试验和推出试验。通过双搭接拉伸剪切试验测出钢.竹拉伸剪切强度,并以此来预测推出试件的界面强度。通过推出试验,得出剪切粘结应力大体呈“中间小、两端大”并且不对称的分布规律;通过试验对比,得山剪切粘结应力分布主要与界面长度以及竹胶合板与薄壁型钢两者的组合特性有关的结论。从试件的破坏形态来看,钢.竹粘结失效的形式主要有胶粘剂与薄壁型钢之间的界面破坏、竹胶合板内侧的纵向剪压破坏两种。评价粘结性能的优劣需要从抗剪承载力、应力分布的均匀性和界面的柔韧性三个方面考虑。此外,通过对薄壁型钢表面作喷砂处理和沿界面等距离布置自攻螺钉的措施,均能够显著的提高粘结的抗剪承载力,并且使界面层具有良好延性,但也使粘结失效的形式从界面破坏向竹胶合板的破坏转化。
建立剪切粘结应力分析的二维力学模型,考虑了压、弯、剪的复合效应,并使用完整的几何方程与本构关系,推导得出有关剪切粘结应力和界面法向应力分布的微分方程组,能够严格满足胶粘剂层自由端剪切应力为零的边界条件。
使用ANSYS10.0模拟了两个推出试件的力学行为,采用shell63划分薄壁型钢,solid45划分竹胶合板,3个一维的combin39分别模拟胶粘剂的法向和两个切向的作用。结果表明,纵向的弹簧单元的内力分布与试验结果中的剪切粘结应力分布的形态上大体一致,并能在数值上相吻合。因此,可以认为采用该种建模方式来分析界面粘结作用是有效可取的。