膠合竹因其輕質(zhì)高強(qiáng)、綠色環(huán)保及力學(xué)性能優(yōu)越的特點(diǎn)逐漸引起人們的關(guān)注。膠合竹結(jié)構(gòu)作為一種新型的裝配式結(jié)構(gòu)體系現(xiàn)有研究尚不成熟,尤其膠合竹構(gòu)件火災(zāi)下受力機(jī)制和災(zāi)變機(jī)理未見(jiàn)報(bào)道。為進(jìn)一步推進(jìn)膠合竹在實(shí)際工程中的應(yīng)用,本文對(duì)軸心受壓膠合竹柱力學(xué)性能及炭化性能開(kāi)展試驗(yàn)研究,結(jié)合有限元模擬及理論分析,揭示了火災(zāi)下膠合竹柱承載能力及耐火極限的變化規(guī)律,其中,主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果包括以下幾個(gè)方面:(1)通過(guò)對(duì)長(zhǎng)細(xì)比為30~65的中短柱、中長(zhǎng)柱開(kāi)展膠合竹柱軸心受壓試驗(yàn),分析了撓度、應(yīng)變、軸向變形、破壞形態(tài)等參數(shù)特征,揭示了軸心受壓膠合竹柱受力機(jī)制和破壞機(jī)理。(2)利用ABAQUS有限元軟件開(kāi)展常溫下膠合竹軸心受壓數(shù)值模擬,結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析得出計(jì)算結(jié)果可靠的精細(xì)化模型,進(jìn)而拓展分析,得出大長(zhǎng)細(xì)比膠合竹柱軸心受壓承載能力變化規(guī)律,為火災(zāi)下有限元參數(shù)分析提供依據(jù)。(3)基于膠合竹材特點(diǎn),采用等效彈性模量雙因素分析方法對(duì)軸心受壓膠合竹柱極限荷載回歸分析,建立膠合竹軸心受壓條件下承載能力計(jì)算方法。(4)通過(guò)開(kāi)展火災(zāi)下膠合竹柱軸心受壓試驗(yàn),得出持荷比、長(zhǎng)細(xì)比等因素對(duì)耐火極限的影響規(guī)律,探究了軸心受壓狀態(tài)下分層炭化脫落現(xiàn)象,為火災(zāi)下理論分析提供數(shù)據(jù)支撐。(5)利用ABAQUS有限元軟件開(kāi)展火災(zāi)下膠合竹柱軸心受壓數(shù)值模擬,結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析得出計(jì)算結(jié)果可靠的精細(xì)化模型,進(jìn)而探究不同持荷比、長(zhǎng)細(xì)比及體積等因素對(duì)膠合竹柱抗火性能的影響規(guī)律。(6)結(jié)合歐洲木結(jié)構(gòu)抗火規(guī)范,建立了火災(zāi)下軸心受壓膠合竹承載能力及耐火極限的計(jì)算方法,并給出相應(yīng)例題進(jìn)行詳細(xì)闡述。
【學(xué)位單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TU366.3;TU352.5
【部分圖文】：

1.1 研究背景1.1.1 現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)竹子是地球上生長(zhǎng)最快草本植物，其生長(zhǎng)速度比長(zhǎng)的最快的樹(shù)木還要快 1.3 倍。某些種類(lèi)的竹子甚至能夠達(dá)到每天 1 米的生長(zhǎng)速度，總高度可以達(dá)到 40 米。一般竹子從竹筍到長(zhǎng)成 10 多米高，只需 2 至 3 個(gè)月的時(shí)間，人們可以顯著地觀察到其生長(zhǎng)。我國(guó)的竹材資源十分豐富，是世界上為數(shù)不多的盛產(chǎn)竹子的國(guó)家之一，所以竹林在我國(guó)被稱為“第二森林”。我國(guó)的竹林面積在世界上居第二位，竹林產(chǎn)量在世界上居第一位。全世界的木本竹類(lèi)植物約有 60 余屬，1200 余種，我國(guó)則有 40 余屬，400 余種，占世界竹種的 33%以上。全世界的竹林面積約 1500 萬(wàn)公頃我國(guó)約有 360 萬(wàn)公頃，約占世界竹林面積的 1/4。全世界的竹林年產(chǎn)量 1600 萬(wàn)噸，我國(guó)的竹材年產(chǎn)量達(dá) 800 萬(wàn)噸以上，幾乎占到世界竹材產(chǎn)量的一半。其中長(zhǎng)江以南的湖南、湖北、江西、浙江等省份竹材生長(zhǎng)最為集中，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，僅湖南、江西、浙江、福建 4 省的毛竹林面積合計(jì)約占全國(guó)毛竹林面積的 70%。

1.1 研究背景1.1.1 現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)竹子是地球上生長(zhǎng)最快草本植物，其生長(zhǎng)速度比長(zhǎng)的最快的樹(shù)木還要快 1.3 倍。某些種類(lèi)的竹子甚至能夠達(dá)到每天 1 米的生長(zhǎng)速度，總高度可以達(dá)到 40 米。一般竹子從竹筍到長(zhǎng)成 10 多米高，只需 2 至 3 個(gè)月的時(shí)間，人們可以顯著地觀察到其生長(zhǎng)。我國(guó)的竹材資源十分豐富，是世界上為數(shù)不多的盛產(chǎn)竹子的國(guó)家之一，所以竹林在我國(guó)被稱為“第二森林”。我國(guó)的竹林面積在世界上居第二位，竹林產(chǎn)量在世界上居第一位。全世界的木本竹類(lèi)植物約有 60 余屬，1200 余種，我國(guó)則有 40 余屬，400 余種，占世界竹種的 33%以上。全世界的竹林面積約 1500 萬(wàn)公頃我國(guó)約有 360 萬(wàn)公頃，約占世界竹林面積的 1/4。全世界的竹林年產(chǎn)量 1600 萬(wàn)噸，我國(guó)的竹材年產(chǎn)量達(dá) 800 萬(wàn)噸以上，幾乎占到世界竹材產(chǎn)量的一半。其中長(zhǎng)江以南的湖南、湖北、江西、浙江等省份竹材生長(zhǎng)最為集中，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，僅湖南、江西、浙江、福建 4 省的毛竹林面積合計(jì)約占全國(guó)毛竹林面積的 70%。

竹框
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本文編號(hào)：2879155