钢板增强小跨高比胶合木梁抗弯性能试验研究

为研究钢板及钢板粘贴方式对小跨高比胶合木梁抗弯性能的影响,对3组9根试件进行了弯曲试验研究,其中包括未加固、底部钢板增强及两侧钢板增强小跨高比胶合木梁。试验结果表明:3组试件的破坏形式均为顺纹剪切脆性破坏,且受弯破坏过程中,受压区高度增大,中性轴位置均略有下移;与未加固小跨高比胶合木梁相比,底部钢板增强对其极限承载力及变形影响不大,而梁两侧钢板增强则能有效提高其极限承载力及变形能力。结合理论分析,提出了一种基于应变的延性系数计算方法,并计算了3组试件的延性系数及抗弯刚度。结果表明:与未加固小跨高比胶合木梁相比,底部钢板增强对其延性影响不大,但其抗弯刚度均值提高了13.8%;梁两侧钢板增强则对其抗弯刚度影响不大,但其延性系数均值提高了19.3%。

小跨高比空心胶合木梁抗弯性能研究

为研究工程用胶合木梁的受力性能,针对一种小径级落叶松制作的矩形截面空心胶合木梁,以空心梁截面宽度方向及高度方向壁厚、空心率为参数,对1组实心及7组空心共24根跨高比为13.5的胶合木梁进行抗弯性能试验,分析了空心梁的破坏形态和机理,探讨了极限承载力、延性和刚度等对结构性能的影响,提出了空心梁发生受拉破坏和受剪破坏时截面高度方向上壁厚与高度的界限比,以及空心梁极限承载力的计算公式。结果表明:空心胶合木梁结构性能总体良好,挠度最大值达跨度的1/67。空心梁的破坏形式主要为梁底拉伸破坏,当宽度方向壁厚小于20 mm,空心率不小于52%时,中性轴及偏下位置出现剪切破坏;应变分布符合平截面假定。空心梁的极限承载力和延性与高度方向的壁厚和空心率有关:壁厚越小,极限承载力及延性越小;空心率越小,极限承载力越大,延性越小。刚度与高度方向壁厚有关:壁厚越小,刚度越小。

钢板加固小跨高比胶合木梁抗弯极限承载力研究

目前,对普通胶合木梁的研究已较成熟,对小跨高比胶合木梁也有一定的研究,但研究结果表明小跨高比胶合木梁的抗弯性能较差。为研究钢板加固小跨高比落叶松胶合木梁的抗弯性能及抗弯极限承载力的计算,课题组前期对3根底部粘贴钢板加固的小跨高比胶合木梁进行了三分点弯曲试验研究。试验结果表明:钢板增强胶合木梁发生顺纹剪切脆性破坏,其抗弯极限承载力略微有些提高,但揭示了底部粘贴钢板对小跨高比胶合木梁的抗弯性能提高效果不佳。虽效果不佳,但有一定的提高。因此,底部粘贴钢板作为一种最简单且易施工的加固方式,对其承载力研究也具有一定的意义。最后,基于一种极限应变分析方法,提出了一个钢板增强小跨高比胶合木梁抗弯极限承载力的计算公式,并根据该公式计算的理论值与试验中测的实测值的对比分析,认为该公式较为合理,可为已建胶合木梁构件的加固抗弯承载力计算提供理论计算依据。