金屬齒板連接輕型木桁架試驗方法及加載程序研究.pdf

1、本文通過采用新的試驗方法和加載程序對3榀跨度為4.8m的芬克式金屬齒板連接輕型木桁架進行靜力加載的足尺試驗，研究了新的試驗方法和加載程序對金屬齒板連接輕型木桁架的短期荷載強度、正常持荷水平下（低于持久荷載強度）的變形、金屬齒板板面的等效應力、節(jié)點轉角以及桁架破壞形式的影響。通過對比前期系列試驗采用的試驗方法和加載程序，對引入規(guī)范中的輕型木桁架加載程序的合理性作出了相應的試驗驗證和評價，為金屬齒板連接輕型木桁架建立完善一個統一的、標準的試

2、驗方法提供數據參考，使得木桁架之間的試驗數據能相互比較和引用。通過對新的試驗方法和加載程序對桁架性能影響的研究，可以得到以下結論：
　?。?）木材是一種各向異性材料，不同的加載模式導致不同類型的反應，輕型木桁架的變形不僅包括了構件與連接的彈性變形，還包括因制作不緊密、桿件之間的縫隙、齒板與木材之間的縫隙以及木材干縮等因素造成的不可恢復變形，而不可恢復變形占到桁架破壞時變形的相當部分，本次試驗桁架在經過加載程序的T1及T2階段后產生

3、的殘余總變形占到桁架破壞時對應變形的4.88％~14.70%。而不可恢復變形會影響對桁架自身變形能力的判斷，造成T3階段在加載后期得出的撓度包括有不可恢復變形，影響對桁架承載能力的判斷。故試驗程序中T2階段的進行是十分必要的。
　?。?）本次加載程序相比原規(guī)范 GB/T50329-2002中的加載程序而言，大幅縮短了加載時間，特別是T2階段，縮短為原加載時間的一半，在新的加載程序下，桁架在持續(xù)時間內的變形占到持荷結束時變形的7.0

4、4%~21.32%，在持荷第24h與持荷結束撓度的差值占持荷第24h撓度值的0.44%~5.00%，之后由于制作偏差造成不密實被壓實，木材蠕變減緩，桁架的變形逐漸收斂達到穩(wěn)定。說明改進后的加載程序對檢測輕型木桁架在正常持荷水平（低于持久荷載強度）下的變形是合理的，且將最低持荷時間定為24h是足夠的。
　?。?）輕型木桁架對加載制度比較敏感，合理的試驗方法對正確反映桁架的承載能力和變形能力顯得尤為重要，在確保每級加載準確的情況下，選

5、取的試驗方法應盡量能做到三點同步加載且加載速率一致，減少加載過程中動載對桁架承載能力的影響。由此可見，采用吊籃配重的試驗方法相比手搖式千斤頂更加合理準確的反映桁架的承載和變形。
　?。?）通過對比本次試驗與前期系列試驗所采用的試驗方法和加載程序得出的試驗數據，可以發(fā)現，新的試驗方法及加載程序使得木桁架金屬齒板板面等效應力和轉角走勢規(guī)律性更強，更能準確反映桁架支座節(jié)點的受力情況，荷載—撓度曲線的線性階段與非線性階段更加明顯，特別是加