落叶松木构件碳纤维增强端部的握钉性能

为提高木构件端部握钉性能,采用粉状碳纤维对木构件端面进行增强,研究了增强端部握钉性能。结果表明:在木构件端面复合碳纤维可有效增强木构件端部的握钉性能;木构件内部木材截面面内力学性能优于端面,采用开口方法可在一定程度上提高木构件端部握钉力;木螺钉直径越大木构件端部握钉力越大,木构件增强端部宜选用较大直径螺钉;采用碳纤维增强端面的方法可使木构件薄弱的端面获得与径向木材同等水平的握钉力,可使木构件端部十字槽头木螺钉及六角头木螺钉握钉力分别提高了24.98%和28.11%。这对木构件连接设计及安全服役具有重要的指导意义。

聚丙烯腈基碳纤维增强木构件端面的工艺

以木构件端面为研究对象,通过物理增强试验法对其端面增强工艺进行研究.结果表明:在木构件端面复合粉状碳纤维可有效提高木构件端部的力学性能;采用非刚性施压方法可促使碳纤维与木构件端面的工艺复合;对木构件端面进行高温热处理可使木材端面获得200条·dm-2以上的分布较均匀的可见裂纹;内层0.5 mm、外层2 mm的碳纤维涂层的增强效果最好;水曲柳、落叶松、桦木木构件端部横向抗拉强度分别提高55%、46%和59%.

交变荷载下木构件增强端部钉节点抗剪性能

为克服木构件端部易开裂、力学性能差等不足,采用粉状碳纤维对木材端面进行增强处理,研究了木构件增强后端部钉节点在交变荷载下的受剪性能。结果表明:在单调荷载下,碳纤维增强后的水曲柳和落叶松木材端部钉节点抗剪力得到大幅改善,分别提高102.54%和78.23%;交变荷载能加速木构件端部钉节点损伤进程,交变荷载频率及荷载变化幅度是影响钉节点抗剪性能的主要因素;不同树种及不同端面钉节点剪切位移增量差异明显,剪切位移增量可用作评价交变荷载下钉节点抗剪性能优劣的参数;增强端面钉节点剪切破坏模式主要表现为钉孔边缘碳纤维涂层出现局部变形及钉剪切变形。增强后的水曲柳及落叶松木构件端面具有更优异的抗疲劳及蠕变性能,可应用于木结构工程。