侧压竹集成材梁受弯性能试验研究

来源 :中南林业科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jialin5163
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国经济的快速发展,传统的建筑材料如钢材、混凝土等需求量的大幅度增加,对生态环境产生严重的影响,因此“绿色建筑”已成全社会关注的重要问题。侧压竹集成材相比于传统建筑材料(混凝土、钢材等)具有易降解、可再生、自重轻等特点,是一种理想的绿色高强度建筑材料。侧压竹集成材是一种力学性能优良的建筑结构材料,具有刚度好、强度大、性能稳定、抗震性能好等优点,但是目前国内外均缺少针对建筑用竹集成材的相关设计规范和标准,限制了竹集成材在工程中的推广。目前对侧压竹集成材抗弯构件的研究尚处于起步和摸索阶段,还需要对其受力性能、破坏机理、力学计算模型、承载力和变形等进行深入系统的研究。本文通过试验研究和理论分析,对侧压竹集成材梁的受弯性能及长期荷载作用下的蠕变性能进行了深入的研究,主要研究工作及成果:(1)侧压竹集成材梁受弯承载力试验研究。考虑高宽比、跨高比两个因素设计了 5组10根侧压竹集成材梁构件,对其进行受弯承载力试验,研究其作为结构构件时的受弯性能。通过试验得到了各试件的破坏形态、荷载-位移关系曲线、跨中截面应变随高度变化规律等性能。结果表明:侧压竹集成材梁的受力过程经历了弹性变形阶段、弹塑性变形阶段、破坏阶段;梁试件破坏时的跨中挠度已经远超过了规范规定的最大容许值,在侧压竹集成材梁构件的设计过程中,应以刚度或者挠度作为控制指标进行设计;随着侧压竹集成材梁构件的宽度增大,承载力随梁宽度基本成相同比例增加;截面平均应变基本符合平截面假定。(2)侧压竹集成材梁长期受力性能研究。根据加载应力不同将试验梁分为F1、F2、F3三组,采用四点弯曲加载法在正常使用环境下对其进行长期加载试验。其中F1、F2、F3三组加载值分别取极限承载力标准值的30%、45%、60%,对每组梁进行了长达8个月的长期加载试验,获取了侧压竹集成材梁长期蠕变变形的试验数据,研究其在长期加载过程中挠度随时间的变化规律,得到了长期荷载大小对侧压竹集成材梁长期受弯性能的影响。由试验可知,应力水平对侧压竹集成材梁蠕变变形有着重要的影响,应力水平低,蠕变变形程度相对较小,当加载水平高于正常使用荷载时,其蠕变变形的发展更为明显;侧压竹集成材梁在高应力水平的长期荷载作用下会变形不稳定最后发生破坏,因此在进行工程设计中要考虑长期荷载作用下的蠕变变形;试验梁的跨中最大挠度已经远超过了规范规定的最大容许值,因此在实际工程设计中侧压竹集成材梁的正常使用情况可以考虑以刚度或者挠度作为控制指标进行设计。(3)侧压竹集成梁受弯承载力计算公式。基于平截面假定及材料应力-应变本构关系,推导出了侧压竹集成材简支梁的极限受弯承载力计算公式,并提出了受弯承载力的简化计算公式,计算结果与试验结果吻合良好。(4)侧压竹集成材梁弯曲刚度研究。结合材性试验结果,并考虑侧压竹集成材材料的非线性特性,基于梁截面的平面假定条件,建立了侧压竹集成材梁弯矩与刚度的关系,提出了侧压竹集成材梁的刚度计算公式,并建立了短期弯曲变形和长期变形的计算公式,将计算结果与试验结果进行了对比,结果吻合良好。
其他文献
学位
学位
学位
相比传统现浇结构而言,装配式混凝土结构能缩短建造周期、节约建筑材料、减少建筑垃圾、提升建筑品质,近年来在国内建筑市场得到大力推广和应用。本文针对一种干法连接多层混凝土墙板结构体系,依托有限元分析研究,给出其关键连接节点简化的力学本构,并对相应的接缝抗剪性能进行了研究,分析了该新型结构体系的抗震性能,主要研究内容及成果如下:(1)深入研究高强螺栓连接节点的抗剪本构关系,分析其弹性、滑移、强化和屈服等
在全球绿色低碳浪潮的影响下,越来越多的人开始从全生命周期视角重视建筑的低碳性问题。因此,具有“负碳”属性的木材成为许多建筑师青睐的建筑材料。中国城市发展呈现出高层化的发展趋势,高层建筑在一定时期内仍是发展的重点,与此同时国外在高层木结构建筑方面已经有了很大的突破,因此若将巨型结构与木结构相结合,则既能满足高层建筑的建造需求,又能解决碳排放过量的问题。本文提出了胶合木子结构混凝土巨型结构新方案,主结
学位
学位
学位
面临城市土地资源缺乏与城市空间需求增加的矛盾问题,我国自“十三五”以来大力推动城市地下空间的发展。随着地下建筑建造的不断开展,近年来我国地下结构在实际施工建造过程中频频发生结构破坏性事故,此类构件破坏形态相似但其受损成因各异。为减少此类工程事故的发生,本文通过对一个在建地下车库受损案例的分析探究其结构受损成因,并对其选用最优加固方案处理,以期为类似工程提供设计施工指导依据以及参考。基于结构安全性鉴
学位