太原植物园进口胶合木材性试验及应用研究

太原植物园温室结构体系为胶合木网壳结构,胶合木构件全部采用欧洲胶合木,材质等级为GL-28h,与国内胶合木材性有差异,胶合木材料参数及设计强度均需要通过试验确定。对胶合木分别进行了顺纹抗拉、顺纹抗压和横纹抗压试验,得到试件的弹性模量、比例极限强度、极限强度;进一步计算得到规格材材料的强度标准值,最终确定胶合木的强度等级。此试验方法可作为进口胶合木材料参数选取和评级的方法,试验结果可作为工程设计的依据。

太原植物园大跨胶合木网壳销轴-钢插板支座节点受力性能试验研究

基于太原植物园大跨度胶合木网壳结构工程案例,针对支座处用于连接胶合木杆件与基础的销轴-钢插板节点,进行了两个单调加载及一个往复加载的抗弯试验,得到了节点的荷载-位移曲线及滞回曲线,给出了节点的转动刚度及承载力,并给出了节点的典型破坏模式。试验结果表明:节点抗弯承载力相当于胶合木构件抗弯承载力的24.4%,具有半刚性特征,在结构设计中应当予以考虑;同时,节点破坏模式表现为延性,滞回性能良好。最后,通过试验结果计算得到节点的转动刚度,并与设计进行对比,验证了设计的安全性。

太原植物园大跨胶合木网壳结构设计关键技术研究

太原植物园温室建筑造型呈"贝壳"形状,其中1#温室最大跨度为89.5m,最大高度29.5m,采用双向叠放胶合木梁形成网壳结构体系,在胶合木梁下部设置双向拉索,拉索和胶合木梁之间通过倒四角锥拉杆形成整个温室结构体系。提出了新型"Z"形木梁拼接节点和木梁叠放节点,可有效避免双向木梁在节点区被打断造成刚度削弱和连接困难,同时也满足了建筑效果的需求,该节点的设计保证了胶合木网壳结构体系的成立。进一步研究了倒四角锥拉杆节点及安装方法,可有效避免现场张拉索网的难题,并给出了一种索网结构的张紧安装方法。通过控制索的初始预应力来提高结构整体刚度和稳定性,采用几何非线性方法对结构进行各工况计算,并进行了特征值分析和极限承载力分析,验证了新型结构体系的可靠性,对拓展国内大跨度胶合木建筑的发展具有重要意义。

太原植物园大跨胶合木网壳木梁叠放连接节点刚度取值方法研究

以太原植物园为工程背景,结构采用了胶合木网壳-拉索新型结构体系,网壳采用双向叠放木梁,沿主向间隔两跨在上部木梁对应位置增设一根加强木梁,形成双向三层叠放木梁新型节点。该新型节点采用钢销和高强螺钉进行连接,受力复杂,需要进行足尺节点试验。根据受力特点分别设计了沿主向木梁加载和沿次向木梁加载试验方案,分别对节点进行了主、次向加载试验,得到节点抗剪承载力和位移关系曲线,结合主、次向加载节点破坏现象分析了节点受力特征。结果表明沿主、次向加载节点延性较好,具有较大的延性变形能力。进一步利用有限元软件MIDAS和试验结果数据计算得到节点的剪切刚度。

上海某胶合木张弦单层网壳屋盖设计研究

上海某工程胶合木张弦单层网壳屋盖结构设计中建立了有限元模型,进行静力分析、地震作用下的效应计算和稳定性分析。结果表明以胶合木为网格构件材料的张弦网壳结构能满足强度、刚度和稳定性要求,胶合木构件最大应力比为0.621。