装配式轻型木结构屋架模块化设计

本文从系统化角度研究设计轻型木结构屋架的构成形式,以1M=610mm为基础模块,用分解、组合的方式来建立两种屋架模块化系统,并通过有效地节点连接设计实现模块间连接以及与墙体系统连接;以期实现其设计研发、预制加工、搭建施工一体化发展。其中整体式屋架模块化设计方案是目前我国工厂预制加工能实现的最直接的模块化方式,对员工技术和加工设备要求不高,其主要的限制在于运输要求;可折叠型屋架模块化设计方案,解决了模块化组件的运输问题,但在预制与装配方面要求较高,从而提高了对木构件加工精度和工厂工作人员与现场施工人员的技术要求。

三种连接方式结构保温板(SIPs)传热性能研究

SIPs (Structural Insulated Panels)在实际工程中常用的连接方式有三种,连接部位是墙体的热桥部位,影响墙体的整体传热性能。笔者采用一维稳态热箱法对三种连接方式进行测试,分别对比覆面板为杉木指接材SIP墙体三种不同连接方式的热流密度、传热均匀性、温差分布等热工性能,结果显示使用小尺寸SIP作为墙体间连接具有较低的传热系数和较稳定的传热性能,综合传热性能较好。

明甪直天王殿松木斗拱振动台试验研究

以甪直保圣寺天王殿斗拱为参考对象,进行无缩尺松木斗拱模型的地震台试验研究。通过对斗拱的加速度与动力放大系数变化趋势、斗拱在振动过程中位移响应变化特征、斗拱变形最大时刻和各构件变形最大时刻的滑移位移和回转位移数值对比分析,得出以下结论:地震加速度用于衡量地震烈度,并不能直接反映斗拱试件的最大变形;振动频率的变化对斗拱回转变形的变化起重要作用,振幅是决定各构件水平滑移的主要因素;各构件变形最大值与斗拱整体变形最大值具有很强相关性,其中栌斗和华拱的回转变形对斗拱的整体变形而言,处于支配地位;斗拱的华拱连下昂部分主要起装饰作用,其榫卯连接节点位置在振动过程中较为薄弱,在对实际文物维护修缮过程中应引起重视并采取相关加固措施。

中高层木结构用正交胶合木(CLT)在欧洲的研究与发展现状

针对目前我国正交胶合木(CLT)的相关研究工作较少,基础理论与试验数据匮乏,产品规范与检测标准不完善的现状,介绍CLT在欧洲的发展沿革与研究现状,从CLT生产与材料研究、基础理论模型、结构节点设计与加固试验、工程案例分析等方面进行综述和分析评价,梳理CLT建筑与产品相关研究成果及发展热点,指出国内CLT研究中亟待解决的问题与尚未涉及的方面,为国内CLT产品设计研发与进一步试验研究提供借鉴和参考。

不同覆面条件下木结构剪力墙钉节点性能研究

选用木结构建筑实际工程中的环纹钉、进口规格材、定向结构刨花板以及国产杨木结构胶合板,分别制作四组不同覆面材料、不同接触面积的木结构剪力墙钉连接单剪试件,采用单调加载方式进行试验研究。试验结果表明:同一材料条件下,受力面积越大,钉节点初期刚度越大、试件变形能力越强,但钉节点的承载力减小;在同一受力面积、不同覆面材料条件下,结构胶合板的钉节点承载力比定向结构刨花板的钉节点承载力大,而初期刚度和延性均较小;定向结构刨花板覆面试件的钉节点刚度退化比结构胶合板要大。

轻型木结构楼面板用结构胶合板冲击性能研究

介绍了轻型木结构楼面板所用结构胶合板在冲击载荷下的结构性能试验装置、试验条件和试验方法;研究了结构胶合板在冲击载荷下的结构性能。试验结果表明:同一树种、不同厚度的结构胶合板,其厚度越大,抗冲击性能越强;意杨结构胶合板的抗冲击性能要优于桉木结构胶合板的;结构胶合板的抗冲击性能随着冲击能量的增大而减弱,并呈现一定的函数相关性;同一树种、同一层数、同一厚度情况下,板芯厚度增大,抗冲击性能呈现先增大后减小的趋势。

轻型木结构墙面板用结构胶合板冲击性能试验

介绍了轻型木结构墙面板用结构胶合板抗冲击性能试验的条件、装置和方法,并根据欧洲标准研制了加载装置,研究了结构胶合板在冲击载荷下的结构性能。试验结果表明:同一树种、不同厚度的结构胶合板,厚度越大,抗冲击性能越强;同一树种、同一厚度的结构胶合板,芯板越厚(层数越少),抗冲击性能越好;同一树种的结构胶合板厚度和层数相同时,随着芯板厚度的增加,抗冲击性能有变差的趋势;意杨结构胶合板的抗冲击性能优于桉木结构胶合板。

多榀木桁架的研究现状与发展趋势

轻型木桁架由于其优异的性能在现代木结构建筑屋盖与楼盖系统以及城市的"平改坡"工程中得到广泛的应用。而在轻型木桁架类别中,除普通单榀木桁架外,还包括多榀木桁架,这种多榀木桁架是由多片单榀木桁架通过连接件组合而成。多榀木桁架一般用于屋盖或楼盖系统中的关键部位,其除受到上部均布荷载外,还受到其他与其搭接的普通桁架传递的集中荷载,其受力环境较普通桁架更为复杂。这种通过多个单榀木桁架组合而成的多榀木桁架也成为现代木结构屋盖、楼盖关键承力节点处最常用的结构形式,有着广泛的应用前景。笔者结合多榀木桁架的连接节点性能、轻型木桁架的承载性能及破坏机理、加载制度和模型模拟等方面的国内外研究进展,总结了该领域的研究热点,并对多榀木桁架今后的发展尤其是多榀木桁架榀与榀之间的连接方式提出了看法。

GFRP筋增强胶合木梁抗弯性能研究

为研究内嵌GFRP筋增强胶合木梁的抗弯性能,制作了11根铁杉胶合木梁,依据欧洲BS EN 408标准,对其进行四点弯曲加载试验。试验参数包括:开槽位置、槽口数量及槽口形状。试验结果表明:对胶合木梁开槽会使胶合木梁的抗弯性能显著下降,而圆形槽口对于木材的破坏程度小于方槽;同时在受拉区和受压区对胶合木梁增强,其效果比单独在受拉区增强的效果更好,极限荷载和延性系数分别提高了5.88%、16.85%;仅在木梁受拉区增强时,增加GFRP筋的数量,除了延性得到改善外,刚度和极限承载能力均降低;采用圆形槽口增强时,其增强效果优于用方槽对胶合木梁的增强。

模块化SIPs在贵州传统木构民居改良中的应用

传统木构农房承载着居民的生活和珍贵的民族文化。实木资源的稀缺,以及生活方式的改变加之传统民居在热工性能、防火、抗震等方面存在不足,使得传统木构民居在现代适应性改造的过程中逐渐被砖混建筑取代。用SIPs模块化墙体替代传统木构农房的墙体,可改善传统木构农房的热工性能,提高力学性能,促进节能建筑在农村地区的推广,保护传统村落的特色风貌。笔者以贵州传统木构农房为例阐述了SIPs在传统木构民居改良中的应用。

杆件摆放方式对平行弦木桁架承载力的影响

通过对两种摆放方式(规格材立置和平置)的平行弦木桁架进行静载试验,测试其上下弦各节点挠度,分析杆件摆放方式对木桁架刚度、承载能力和破坏模式等力学性能的影响。结果表明,规格材杆件立置的平行弦木桁架具有较高的刚度和极限承载力,破坏以杆件劈裂为主;而杆件平置的木桁架破坏主要发生在齿板连接的节点处。木桁架弦杆接长对其承载能力影响显著,此处安全性能要求更高,必要时应对对接节点处进行加强处理。