【摘要】：從古至今,在我國(guó)的建筑史中,木結(jié)構(gòu)作為我國(guó)建筑重要的結(jié)構(gòu)形式之一,在我國(guó)建筑史中占有重要的地位。因此保護(hù)這些的珍貴歷史遺產(chǎn)是一個(gè)大的時(shí)代課題,其中對(duì)以木結(jié)構(gòu)為主的古建筑保護(hù)修繕的重要手段就是對(duì)其進(jìn)行加固,因此對(duì)既有的以木質(zhì)結(jié)構(gòu)為主的建筑進(jìn)行保護(hù)性加固技術(shù)研究是具有現(xiàn)實(shí)意義的。采用將木材與玄武巖纖維增強(qiáng)材料復(fù)合粘貼,對(duì)原有木材進(jìn)行性能改良制作成為復(fù)合建筑構(gòu)件,利用多層(多段)普通長(zhǎng)直度、普通徑級(jí)的木材縱向拼接成玄武巖纖維增強(qiáng)整體木梁,既使得原有的古建筑材料得到了二次利用,又可以在力學(xué)性能上滿足整體建筑對(duì)木梁受力方面的要求。本文在總結(jié)現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上,通過采用不同類型木材與玄武巖纖維材料拼接方案對(duì)玄武巖纖維增強(qiáng)整體木梁抗彎性能的影響來追求受力性能最好的拼接方案。通過對(duì)11根實(shí)木梁以及與玄武巖纖維板復(fù)合粘貼后的整體木梁進(jìn)行的受彎靜力試驗(yàn),進(jìn)行了玄武巖纖維增強(qiáng)整體木梁木梁抗彎性能的理論與試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,粘貼玄武巖纖維板能夠改善提高木梁的抗彎性能,在極限抗彎承載力方面改善幅度較大。粘貼一層玄武巖纖維板的纖維增強(qiáng)整體木梁抗彎極限承載力比實(shí)木梁低,粘貼兩層玄武巖纖維板的纖維增強(qiáng)整體木梁承載力與實(shí)木梁相差無幾,粘貼兩層玄武巖纖維板并施加預(yù)應(yīng)力的纖維增強(qiáng)整體木梁的極限抗彎承載力超過了實(shí)木梁18.56%。在已有的木梁受彎模型理論的基礎(chǔ)上,同時(shí)考慮試驗(yàn)情況,經(jīng)過簡(jiǎn)化演繹得到新的木梁受彎計(jì)算模型,推導(dǎo)出了纖維增強(qiáng)整體木梁受彎承載力的計(jì)算公式。利用有限元軟件ANSYS分析模擬六組木梁的承載力和變形情況。通過大量的模擬試驗(yàn)計(jì)算得到了木梁荷載—撓度曲線和受彎方向應(yīng)力云圖,并與抗彎試驗(yàn)和理論分析的到的結(jié)果相對(duì)比,驗(yàn)證了所建立的木梁ANSYS受彎模型能夠較為真實(shí)地模擬實(shí)木梁和纖維增強(qiáng)整體木梁的變形和受力情況。
【學(xué)位授予單位】：河北建筑工程學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU366.2
【圖文】：

圖 2-1 測(cè)點(diǎn)布置及加載裝置Fig. 2-1 Arrangement of measuring points and loading device玄武巖纖維增強(qiáng)整體木梁縱向組合方式玄武巖纖維增強(qiáng)整體木梁，由于待拼接木材為多段普通長(zhǎng)直度，其長(zhǎng)度較短，縱向需拼接，拼接方式為木板（1）用榫齒（3齒縫處用粘結(jié)膠（4）粘結(jié)，在受拉區(qū)為提高拼接節(jié)點(diǎn)的抗拉武巖纖維布（5）裹敷加強(qiáng)。如圖 2-2 所示。

圖 2-1 測(cè)點(diǎn)布置及加載裝置Fig. 2-1 Arrangement of measuring points and loading device1、玄武巖纖維增強(qiáng)整體木梁縱向組合方式對(duì)于玄武巖纖維增強(qiáng)整體木梁，由于待拼接木材為多段普通長(zhǎng)直度、普通徑級(jí)的層板，其長(zhǎng)度較短，縱向需拼接，拼接方式為木板（1）用榫齒（3）交錯(cuò)插合連接，齒縫處用粘結(jié)膠（4）粘結(jié)，在受拉區(qū)為提高拼接節(jié)點(diǎn)的抗拉能力，齒縫處用玄武巖纖維布（5）裹敷加強(qiáng)。如圖 2-2 所示。

圖 2-3 纖維增強(qiáng)整體木梁橫向拼接方式Fig.2-3 Fiber reinforced whole beams transverse joint method（附圖標(biāo)記：1-木板、1.1-最外側(cè)木板、2-玄武巖纖維板、2.1-第一玄武巖纖維板、2.2-第二玄武巖纖維板、3-榫齒、4-粘結(jié)膠、5-玄武巖纖維布）3、玄武巖纖維增強(qiáng)整體木梁施加預(yù)應(yīng)力Ⅵ組木梁為對(duì)木梁受拉區(qū)底層玄武巖纖維板施加了預(yù)應(yīng)力的木梁，采用預(yù)彎法施加預(yù)應(yīng)力。具體施加方法如下：將纖維增強(qiáng)整體木梁構(gòu)件固定在兩端支座上，利用加載設(shè)備對(duì)構(gòu)件跨中截面施加垂直向下荷載。使構(gòu)件產(chǎn)生一定的預(yù)變形。在持載的情況下，將玄武巖纖維板粘貼在受壓面上。在陰涼干燥通風(fēng)處養(yǎng)護(hù)至 BFRP 板同木梁受壓面粘貼密實(shí)，本次試驗(yàn)養(yǎng)護(hù)了 72 小時(shí)后卸去試驗(yàn)機(jī)上的荷載，同時(shí)撤去為保證粘貼密實(shí)而壓在梁上的混凝土塊，而后利用梁的回彈產(chǎn)生預(yù)拉力。最后將施加完預(yù)應(yīng)力的纖維增強(qiáng)整體木梁翻轉(zhuǎn) 180 度，形成預(yù)應(yīng)力纖維增強(qiáng)整體木梁。由于預(yù)彎的方式相當(dāng)

【參考文獻(xiàn)】

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1 左宏亮;卜大偉;郭楠;何東坡;;玄武巖纖維復(fù)合材料對(duì)膠合木梁受彎性能的影響[J];東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2015年04期

2 梁振武;劉清;李s慊

本文編號(hào)：2745257