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木-钢组合工字梁抗弯性能试验分析

2023-10-26分类号:TU398.6

【作者】刘瑞越   卢迎   陈领   杨钦南   吴珍珍   陆冬冬   王解军
【部门】中南林业科技大学土木工程学院  华设设计集团股份有限公司  湖南交通工程学院  中交第二航务工程局有限公司  广州市第一市政工程有限公司  湘潭大学  
【摘要】【目的】为了解决胶合木工字梁弯曲加载时,因为腹板的胶合木抗剪强度较低,在没有充分发挥木材的抗拉和抗压能力时就发生胶合木工字梁腹板顺纹剪切破坏的问题。【方法】本研究设计了一个腹板是工字钢梁,上下木板采用螺栓连接的新型钢木组合工字梁,并与胶合木工字梁一起进行三分点弯曲加载对比试验,分别观察木-钢组合梁和胶合木梁的破坏模式、跨中挠度变化、截面高度和翼板的应变发展情况,研究2种结构梁的截面承载力。【结果】胶合木工字梁的破坏模式为脆性的顺纹剪切破坏;木-钢组合工字梁的破坏模式为钢腹板屈服且木材翼缘发生了顺纹剪切破坏;木-钢组合工字梁的极限荷载、初始刚度、强度储备分别比胶合木工字梁高出79.7%、3.2%、140.1%;达到极限荷载时木-钢组合工字梁顶板木材翼缘的最大纵向压应变约是胶合木工字梁的2.08倍,底板木材翼缘的纵向拉应变约是胶合木工字梁的2.75倍。【结论】木-钢组合工字梁是一种科学合理的组合形式,不仅有效地解决了胶合木工字梁在弯曲加载下因纵向抗剪强度较低而发生剪切破坏的问题,而且可为木-钢组合工字梁在大跨径的梁单元结构研究提供参考。采用Rammer公式计算得到的胶合木工字梁的抗剪强度与试验误差为4.49%。该研究成果也使得木-钢组合工字梁的木材拉压强度能很好地发挥。
【关键词】胶合木工字梁  工字钢梁  顺纹剪切破坏  对比试验  极限荷载
【基金】国家国际科技合作专项(2014DFA53120);; 中南林业科技大学科研项目(9010263203077)
【所属期刊栏目】中南林业科技大学学报
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