【摘要】：木材是可再生綠色建筑材料,傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)跨度和承載力受到材料自身特性等多因素影響。為了改善木結(jié)構(gòu)承載力不足和木材利用率低的問(wèn)題,本文以常見(jiàn)的國(guó)產(chǎn)樟子松和分布廣泛的楠竹為原材料、雙組份環(huán)氧樹(shù)脂膠為膠粘劑制造了 3種類(lèi)型的竹-木組合梁,包括竹-長(zhǎng)木組合梁、竹-短木直拼梁和竹-短木搭接梁,進(jìn)行了膠粘試件的剪切試驗(yàn)、木材的受壓試驗(yàn)和竹集成材的受拉試驗(yàn),然后進(jìn)行了竹-木組合梁與木梁的受彎性能對(duì)比試驗(yàn),研究其受彎性能、木節(jié)分布影響及位移延性,并推導(dǎo)了受彎承載力計(jì)算公式,進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性分析,最后應(yīng)用ABAQUS有限元建模分析,以期為木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。本文主要研究成果如下:(1)通過(guò)12根矩形截面梁的受彎性能試驗(yàn),獲得了試件的應(yīng)力、變形數(shù)據(jù),揭示了其受彎變形規(guī)律和彎曲破壞機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明,試件均發(fā)生脆性破壞,竹-長(zhǎng)木組合梁相比木梁抗彎承載力總體提高55.7%,抗彎剛度同樣有較大提高,位移延性有所增加,竹集成材增強(qiáng)效果顯著,同時(shí),發(fā)現(xiàn)受拉區(qū)木節(jié)對(duì)其影響相對(duì)較小。采用不同連接方式的竹-短木搭接梁和竹-短木直拼梁受彎性能可以媲美木梁,但竹-短木搭接梁更優(yōu)。(2)試驗(yàn)結(jié)果表明竹-木組合梁受彎變形符合平截面假定,以此為依據(jù),推導(dǎo)了此類(lèi)構(gòu)件的受彎承載力計(jì)算公式,理論結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,并給出了竹-長(zhǎng)木組合梁發(fā)生界限破壞時(shí)竹集成材配筋截面高度建議值。通過(guò)一元線性回歸分析,對(duì)各類(lèi)試件經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了評(píng)估,竹-短木搭接梁可以節(jié)約成本。(3)對(duì)竹-木組合梁進(jìn)行了受彎性能有限元分析,建立竹-木組合梁受彎數(shù)值模型,得到了應(yīng)力云圖和荷載-位移曲線,并將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,二者吻合較好,驗(yàn)證了采用ABAQUS有限元分析軟件對(duì)竹-木組合梁進(jìn)行數(shù)值分析的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TU366
【圖文】：

１．３．１竹結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀逡逑我國(guó)竹結(jié)構(gòu)發(fā)展歷史悠久，早在原始社會(huì)，就出現(xiàn)了竹木結(jié)構(gòu)的房屋，如干逡逑欄式建筑等，４０００多年前修建的湖南湘西吊腳樓、云南西雙版納傣族竹樓（圖１．２ａ）逡逑依然保留至今，充分體現(xiàn)了我國(guó)古代人民的建造智慧，此后我國(guó)對(duì)竹結(jié)構(gòu)的研究逡逑停滯不前［４］。逡逑２逡逑

．．本試驗(yàn)采用市面上廣泛使用的楠竹和樟子松作為基本試驗(yàn)材料，選用常見(jiàn)的逡逑４種膠合劑作為試驗(yàn)對(duì)象，試驗(yàn)過(guò)程中采用的膠合劑及其特性如表２．１所示。逡逑表２．１膠合劑特性逡逑Ｔａｂ．２．１邋Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ邋ｏｆ邋ａｄｈｅｓｉｖｅ逡逑名稱(chēng)邐優(yōu)點(diǎn)邐缺點(diǎn)逡逑乳白膠邐幵性好、穩(wěn)定性好、粘結(jié)強(qiáng)度高邐固化時(shí)間長(zhǎng)、耐濕性差逡逑特種竹木膠邐固化快、粘稠度高、粘結(jié)強(qiáng)度高邐專(zhuān)材專(zhuān)用、價(jià)格高逡逑免釘膠邐彈性好、耐低溫邐固化時(shí)間長(zhǎng)、施膠工藝要求高逡逑環(huán)氧樹(shù)脂ＡＢ膠邐耐腐蝕、用于剛性粘結(jié)邐配和比對(duì)強(qiáng)度影響大逡逑用切割機(jī)和木刨將干燥好的樟子松加工成２５ｍｍＸ２５ｍｎｉＸ１００ｍｍ長(zhǎng)方體木逡逑塊，木紋應(yīng)與木塊的長(zhǎng)度方向平行，剔除有木節(jié)、蟲(chóng)蛀、裂紋的木塊，將楠竹加逡逑工成３ｍｍＸ２５ｍｍＸ邋１００ｍｍ長(zhǎng)方形竹片，用打磨機(jī)將其表面打磨平整，達(dá)到膠合逡逑面潔凈和密合的要求。涂膠前，清除膠合面上的污垢和木屑，涂膠后，靜置５ｍｉｎ逡逑再疊合施加壓力，竹－木膠粘試件如圖２．１所示。逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2718769