胶合竹木工字梁受弯性能的试验研究

提出了一种以OSB为腹板骨架,OSB板外用环氧树脂胶黏剂和钉子连接竹集成材而成的胶合竹-木工字梁.以竹-木工字梁的腹板高度、剪跨比及加劲肋为参数,对24根竹-木工字梁的结构性能进行研究.分析了工字梁试验全程的破坏形态和破坏机理,探讨了其极限承载力、延性和抗弯刚度等,并研究影响其结构性能的因素.研究结果表明,竹-木工字梁整体工作性能优良,跨中截面应变沿梁高方向仍基本符合平截面假定,其极限承载力与截面高度、剪跨比和加劲肋有关.当剪跨比小于2.0时,组合梁出现了明显的剪压破坏特征,剪跨比越大,极限承载力呈显著下降趋势.加劲肋能显著提高工字梁的极限承载力,提高幅度为3.4%-38.0%,对极限位移的提高幅度约为1.7%-12.6%.加劲肋增强后的工字梁的初始抗弯刚度亦有大幅提高,提高幅度为10%-30%,腹板越高,增幅越大.

腹板开洞竹木工字梁受力性能的试验研究

以洞口尺寸、形状和净距为参数,对28根开孔梁和2根实腹梁的力学性能进行了试验研究与对比分析,研究其破坏形态及破坏机理等,并与未开孔梁的试验结果进行对比.提出了基于费氏空腹桁架理论的开孔梁承载力计算公式.结果表明,开孔梁内的应力分布、挠度变化不再完全符合传统弯曲理论.随着径腹比的加大,开孔梁的承载力和刚度呈显著下降趋势.方孔梁的承载力略大于外接圆孔,以外接圆孔代替方孔梁的承载力偏于安全.对于径腹比为0.5的多洞口梁而言,当方洞和圆洞净距分别大于2倍和2.5倍孔长时,可忽略洞口间的相互影响.通过对比分析,理论结果与实验结果的误差平均值为15%左右,从而验证了修正后的空腹桁架理论计算公式的准确性和可靠性.

预组型木质工字梁静态力学性能设计思路的探讨

以钢质工字梁的设计理论和木质材料学与工艺为依据,对预组型木质工字梁(IJ)的部件——翼缘、腹板,以及两者之间的连接木质工字梁整体进行受力分析,并结合材料的蠕变等影响木质IJ静态力学性能的因素以及木结构建筑对木质IJ的要求,提出了IJ的基本设计思路。

基于静态弯曲性能的木质工字梁设计计算方法探讨

参照钢质工字梁静态弯曲理论,对木质工字梁(IJ)的"荷载-位移"曲线、IJ正应力理论计算值与实测值、IJ整梁挠度理论计算值与实测值的对比分析,结果认定:1)钢质工字梁的静态弯曲理论计算公式,可用于IJ弹性段应力和挠度的分析计算;2)IJ整梁静态弯曲性能的分析计算时,应注意IJ上翼缘压缩特性和下翼缘拉伸特性的差异。

木质工字梁翼缘用杨木-酚醛树脂LVL密度的控制意义

对不同密度木质工字梁(IJ)翼缘用杨木酚醛树脂LVL(P-PF-LVL)垂直胶层静曲弹性模量(MOE_B)、纵向抗拉强度(MOR_T)、静曲强度(MOR_B)和水平剪切强度(MOR_S)的检测,分析结果表明:1)可以利用MOE_B MOR_T、MOR_B和MOR_S与密度的正相关关系来设计包括IJ翼缘用LVL在内LVL的适当密度,以控制结构用LVL的目标力学性能;2)梁间距为490mm、梁跨为4 500mm、设计荷载为2.5kN/m^2的241mm高的IJ翼缘用P-PF-LVL的最小安全密度应略大于0.553g/cm^3。同时建议提高国标GB/T20241—2006对结构用LVL的MOR_B的要求,增设结构用LVL的MOR_T。

定向刨花板加固腹板开洞竹木工字梁力学性能研究

为研究定向刨花板(oriented strand board,OSB)加固腹板开洞的竹木工字梁的力学性能,揭示其受力破坏机理。以孔径与腹板高度的比值(d/hw)和补强板型为参数,制作并测试了42根竹木工字梁,考察测试过程中的破坏形态、弯曲变形性能,分析各因素对工字梁力学性能的影响规律。结果表明,当孔径较小(d/hw≤25%)时,试件的破坏形态以翼缘内OSB层裂和腹板剪切破坏为主,孔洞对开洞梁承载力和刚度的影响较小,可忽略不计。当孔径较大(d/hw>25%)时,破坏形态以洞口周边受拉和受压破坏为主,随着孔洞直径d增加,孔洞的不利影响愈发明显,开洞梁的承载能力呈下降趋势,但对梁的刚度影响较小。OSB补强板能有效约束孔角裂缝开展,加固后的开洞梁的开裂荷载、正常使用极限状态荷载和承载能力极限状态荷载较未加固开洞梁明显提高,平均提高52.9%、12.1%和28.2%。但OSB补强板对开洞梁抗弯刚度的改善作用不明显,平均提高仅为11.5%。承载力和刚度的提高幅度与补强板类型密切相关,其中,套环定向刨花板(collar oriented strand board,C-OSB)增强效果最好、双U型定向刨花板(two U shaped oriented strand board,TU-OSB)次之,U型定向刨花板(U shaped oriented strand board,U-OSB)最差。C-OSB适合于管道施工前对开洞梁进行加固,而U-OSB和TU-OSB适合加固d/hw不大于75%的开洞梁。粘贴OSB加固开洞竹木工字梁是一种有效的加固方法。

工字搁栅用落叶松单板类足尺翼缘和腹板基材生产工艺及性能评价

阐述了木质工字搁栅的特点,介绍了利用胶合板生产设备加工制造工字搁栅用落叶松单板类足尺翼缘和腹板基材的工艺技术。对腹板和翼缘物理力学性能的研究结果表明:落叶松单板类足尺翼缘和腹板的主要性能可以达到美国APA相关标准的要求。

木质工字梁腹板端头压板稳定性初探

对木质工字梁(IJ)腹板端头压板失稳行为的试验结果表明:木大片刨花板(WWB)、竹大片刨花板(BWB)和胶合板(W-Ply)腹板的失稳均为极值点失稳,且都经历了弹性、弹塑性和屈曲阶段的变形;大片刨花类腹板的失稳破坏特征是层间剪切破坏,胶合板腹板的失稳破坏特征是表板折断破坏;失稳临界荷载的强弱顺序为:W-ply>BWB>WWB;失稳破坏荷载的大小顺序为:(W-Ply≈BWB)>WWB;失稳后残余承载能力的强弱顺序为:BWB>W-Ply>

木工字梁的挠度计算方法探讨

对木工字梁的挠度进行了公式推导、试验、计算和验证分析。结果表明,考虑剪切变形时,实测挠度值与预测挠度值非常接近;忽略剪切变形时,实测值和预测值相差非常大。理论和实测证明了在计算木工字梁挠度时剪切变形是不可忽略的。采用试验方法可以得到木工字梁的EI和K值,其可用于准确预测木工字梁的挠度,为木工字梁挠度计算和预测提供了一种比较简单的方法。

木结构楼板托梁用木质工字梁静曲性能的设计

为了探知木结构建筑用木质工字梁的设计方法,本文以用杨木LVL作翼缘、竹定向刨花板作腹板的楼面托梁用竹木工字梁(IJ)为研究对象,分析讨论了设计荷载、木结构建筑结构规范尺寸、IJ的截面尺寸和包括蠕变在内的IJ的静曲性能及其它们之间的关系并得到了试验验证。研究结果表明:钢质工字梁的科学理论可以作为工程用IJ弹性段静曲性能的设计依据,并可满足木结构建筑楼面托梁用IJ的设计、制造要求。同时提出尽快建立健全我国木结构建筑和木质建筑材料统一规范、标准,以正确指导IJ及其翼缘、腹板材料设计、制造和应用的若干建议。

锚索托梁加强支护的应用及技术关键

介绍锚索托梁加强支护构件的组成和性能,以及锚索托梁加强支护在工字钢棚支护的大跨度和交叉点、沿空留巷的应用,并对使用过程中的技术关键进行分析。

《建筑结构用木工字梁》国家标准的编制

作为《建筑结构用木工字梁》国家标准起草人,介绍标准的编制依据和原则,并对标准中木工字梁所用材料的要求、承载性能技术指标、检测方法、质量控制等主要技术内容以及附录进行解释和说明,为标准使用单位提供参考。

轻型木结构用工字搁栅特点及质量要求

简述了轻型木结构用工字搁栅特点及其制造工艺,介绍了北美工字搁栅的质量和性能以及主要测试项目、原理、特征值计算和评价方法等。

木质工字梁翼缘和腹板梯形槽接口的垂向承载能力

对不同槽深的木质工字梁（IJ）翼缘、腹板梯形槽接口的垂向承载能力作检测分析，结果表明：接口抗压破坏可分为先期破坏和终极破坏，先期破坏以翼缘与腹板胶合层的剪切破坏或翼缘槽底的横纹拉伸破坏为主，终极破坏包括了胶合层剪切、翼缘木材横纹拉伸和压缩破坏的最终综合性全面破坏，终极破坏荷载大于先期破坏；接口槽深的设计应避免发生先期破坏；接口破坏形式反映了翼缘材料的性能、接13的胶合性能和垂向承压能力。研究指出：以国标（GB／T20241-2006）90E型LVL为翼缘、以林业行标（LY／T1580-2000）OSB／3型大片定向刨花板为腹板，槽深为9～15mm的IJ可以满足我国和美国标准对接口垂向承压能力的要求，其中以12mm糟深为最佳。

北美木制工字梁的发展及其对我国的启示

主要介绍北美木制工字梁的生产、产品性能、市场分析以及产品的标准化,最后结合我国目前木结构房屋的现状,简要地介绍了木制工字梁在我国的发展前景。

木质工字梁侧向屈曲的判别及其应用意义

对静载状态下的木质工字梁(IJ)侧向稳定性的试验、计算和分析结果表明:IJ虽然有超前侧向屈曲,但总体上仍然服从均质工字梁侧向屈曲理论的基本规律,均质工字梁的经典计算方法仍然可以较为准确地预测IJ的侧向屈曲临界荷载。同时表明:用弯矩来判别IJ的侧向稳定性比用整梁强度更具科学性和实用性,运用以弯矩和侧向稳定系数为关键指标的侧向稳定判别式可以准确判断IJ的侧向稳定性,为此建议我国相关标准考虑对木质梁侧向稳定性计算公式的修订,并加强我国适应性侧向稳定系数及其各项修正系数的基础研究。

上海松园别墅木结构住宅

结合松园别墅木结构住宅的设计和建造,详细叙述了平台式框架木结构的基础、墙体、楼面、屋面构造。讨论了静力计算、抗震性能等问题,并提供了很多节点大样和图片,给出此类建筑结构一个完整的印象。

美国木材产品

木材是一种极其多功能性的自然建筑材料。木纤维既能作为原始木材使用,也能被打碎并重新使用到大型结构的一部分中。在建筑构造中对木产品也有大量的运用,它既用在梁、托梁和柱等主要结构单元上,也用在罩子和地板等次要结构元素上。本文即是对美国木材产品在建筑中应用情况的一个较为全面的介绍。

腹板开孔木工字梁受弯性能试验及有限元分析

在木工字梁腹板上开孔可同时满足美观和经济需求,但开孔使得腹板内的应力重新分布,工字梁的受力性能和破坏机理发生改变。以开孔直径、位置和数量为参数,对8根1.5 m跨度的木工字梁进行三点弯曲试验,研究不同开孔情况下木工字梁的力学性能。结果表明,开孔直径由90 mm增大至130和170 mm时,木工字梁的峰值荷载分别下降16.17%和29.43%;在开孔直径相同的情况下,开孔位置由750 mm的跨中移动到距离腹板边缘300和500 mm时,木工字梁的峰值荷载分别下降28.82%和6.91%;在五等分点开4个90 mm孔的试件峰值荷载比在距离腹板边缘300 mm处两边各开1个130 mm孔的试件高出28.23%。采用ABAQUS软件进行有限元模拟,模拟破坏现象同试验观测现象一致,拟合得出的试件刚度与试验值误差在5%以内,模拟结果准确。本研究可为木工字梁的市场应用提供理论参考。

浅埋偏压隧道锁脚锚管施工优化研究

在浅埋偏压隧道软弱围岩段左右侧土压力不对称的情况下,采用MIDAS/Civil有限元分析软件对锁脚锚管与初支钢架连接结构的力学特性进行模拟分析。结合理论分析与现场试验结果,提出一种合理的锁脚锚管与初支钢架连接结构,并优化偏压侧锚管设置参数。研究表明,在钢架腹板处设置工字钢托梁,将锁脚锚管焊接在托梁上,能大幅度提高锁脚锚管的锁定效果,减小钢架变形;偏压侧设置4根锁脚锚管,并在锚管内套Φ22 mm螺纹钢,能有效提高锚管的抗剪能力,保障初支受力协调。