層板膠合木軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定性試驗(yàn)和承載力分析.pdf

1、層板膠合木(簡(jiǎn)稱“膠合木”)是以厚度不大于45mm的木層板疊層膠合而成的工程木產(chǎn)品,其在我國(guó)的研究和應(yīng)用正處于起步階段。由于它可以通過(guò)層板的組合、接長(zhǎng)和拼接等,生產(chǎn)出不同強(qiáng)度等級(jí)和不同尺寸的膠合木,因此可以被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)和民用建筑中。而《膠合木結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB/T50708-2012的頒布實(shí)施,將大大促進(jìn)膠合木技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用和發(fā)展,但該標(biāo)準(zhǔn)是在參考國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上編制而成,因此,有必要進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)的研究工作。
　　本文

2、對(duì)層板膠合木軸心受壓試件進(jìn)行了試驗(yàn)研究和承載力分析。試件材料為歐洲云杉制作的層板膠合木,截面尺寸為105mm×105mm,層板的組坯方式為4塊層板同等組合,強(qiáng)度等級(jí)為TCT21。規(guī)定平行于膠縫的軸為X軸,垂直于膠縫軸為Y軸。試件按長(zhǎng)細(xì)比分為A、B、C、D、E共5組,每組30個(gè)試件,分別對(duì)膠合木的順紋抗壓強(qiáng)度、彈性模量以及軸心受壓穩(wěn)定性能等進(jìn)行研究。本文主要完成了以下幾方面的工作:
　　第一,通過(guò)足尺短試件的順紋軸心受壓試驗(yàn)(A組)

3、,獲得了膠合木試件的順紋受壓極限強(qiáng)度。統(tǒng)計(jì)分析表明,試件的順紋抗壓強(qiáng)度服從正態(tài)分布,其5％分位值為26.60N/mm2,大于《膠合木結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》提供的該等級(jí)膠合木的順紋受壓強(qiáng)度特征值24N/mm2。
　　第二,對(duì)C組和D組試件進(jìn)行了彎曲法測(cè)量彈性模量試驗(yàn),分別測(cè)量了膠合木試件在繞X彎曲和繞Y彎曲時(shí)的表觀彈性模量和純彎曲彈性模量。試驗(yàn)結(jié)果分析表明:同一組試件的表觀彈性模量和純彎曲彈性模量均是在試件繞 Y軸彎曲時(shí)均較大;當(dāng)試件彎曲方

4、向相同時(shí),兩組試件的表觀彈性模量十分接近,純彎曲彈性模量也相差很小。
　　第三,對(duì)B、C、D、E組試件進(jìn)行了軸心受壓穩(wěn)定性試驗(yàn),得到了各組試件的穩(wěn)定極限承載力。
　　第四,在每組試件的試驗(yàn)結(jié)束后,在每個(gè)試件的破壞位置附近切取了約15mm厚的全截面木片,測(cè)量了膠合木試件的含水率和基本密度,結(jié)合試件的初始相對(duì)偏心率和木材缺陷等因素,分析了它們對(duì)軸心受壓試件的穩(wěn)定承載力的影響規(guī)律第五,對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,得到了膠合木試件順

5、紋受壓的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,對(duì)比了膠合木試件彎曲法測(cè)量的彈性模量和軸心受壓短柱試驗(yàn)得到的順紋受壓彈性模量,發(fā)現(xiàn)順紋受壓彈性模量與繞Y軸彎曲的純彎曲彈性模量最接近。
　　第六,將軸心受壓穩(wěn)定試驗(yàn)結(jié)果與《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《膠合木結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》和黃紹胤教授等提出的3種穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算公式進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果表明這3種穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算方法都是偏安全的,對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比較大的試件,《膠合木結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》的公式最為保守,還可以適當(dāng)上調(diào)。
　　第七,分析