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[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
陈爱军 牛东 占雪芳 王解军 彭容新 姚嘉帅
为了研究钢夹板—螺栓连接胶合木的抗剪性能,以东北落叶松胶合木—钢夹板螺栓连接件为研究对象,共设计12组(36个)钢夹板—螺栓连接胶合木进行剪切静载试验,结合理论分析和试验结果表明:材料规格和螺栓数目相同时,螺栓错列布置的抗剪能力明显高于并列布置;随着螺栓列数的增加,屈服荷载与极限荷载明显提高,且螺栓列数与剪切荷载呈非线性关系;在多螺栓连接件中,随着螺栓间距的增大,连接件的初始刚度与屈服后刚度呈减小趋势,极限荷载与屈服荷载呈增大趋势。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
陈爱军 王虎瑞 贺国京 王皓磊 王解军
【目的】为探究钢夹板-螺栓连接胶合木梁的抗剪性能。【方法】考虑螺栓顺纹间距（80、100、120 mm）、螺栓并列和错列布置方式等参数的影响，设计制作了7组共21根钢夹板-螺栓连接胶合木试验梁，并采用五点弯曲法进行了试验梁的抗剪性能试验。【结果】1）钢夹板-螺栓连接胶合木梁整体工作性能优良且组合效应显著，其受力过程经历弹性和弹塑性两个阶段。相较于普通胶合木梁，其刚度和抗剪承载力均有较大的提升。2）胶合木梁剪切破坏源于综合应力较大的跨中中性轴附近，其破坏形态为顺纹错动剪切破坏，破坏前无明显征兆，为脆性破坏。螺栓均有轻微的弯曲变形，表明胶合木梁采用钢夹板-螺栓连接形式具有较高的可行性与稳定性。3）与普通胶合木梁相比，随着螺栓顺纹间距的增加，螺栓并（错）列布置的试验梁极限承载力提高了24.5%、35.7%、48.8%(20.0%、30.1%、38.2%)，极限竖向位移降低了7.2%、11.8%、16.1%(11.9%、19.1%、26.4%)。并列组试验梁木材主应变增长趋势相较错列组试验梁木材主应变更大，错列组试验梁的开裂荷载比并列组试验梁提高较多。4）由钢夹板-螺栓连接胶合木梁抗剪承载力简化计算式得到的抗剪承载力计算值与试验值能较好吻合，平均误差均在9%以内，且计算值偏于保守。【结论】通过钢夹板-螺栓连接胶合木梁的抗剪性能试验，分析了其破坏过程，总结了其在极限状态下的受力变形规律，揭示了破坏机理，并基于试验数据拟合，提出了抗剪承载力简化计算公式。
[期刊] 林业科学
[作者]
李霞镇 任海青 李贤军 钟永 徐康 郝晓峰
【目的】研究重组竹-钢夹板单螺栓连接节点承载特性和破坏形态,为竹结构螺栓连接设计与应用提供参考和借鉴。【方法】采用正交设计方案,对重组竹-钢夹板单螺栓连接节点试样进行单轴压缩加载试验,利用方差分析和多重比较法分析螺栓直径、主构件厚度和端距对初始和屈服后刚度(K_1、K_2)、屈服和极限载荷(F_y、F_u)及延性率的影响规律。【结果】螺栓直径对初始和屈服后刚度(K_1、K_2)、屈服和极限载荷(F_y、F_u)及延性率具有显著影响,随螺栓直径增大,螺栓连接节点的初始和屈服后刚度(K_1、K_2)、屈服和极限载荷(F_y、F_u)显著增加,但延性率明显减小;主构件厚度对初始和屈服后刚度(K_1、K_2)、极限载荷(F_u)及延性率影响显著,但对屈服载荷(F_y)无显著影响;端距对屈服后刚度(K_2)、极限载荷(F_u)及延性率影响显著,但对初始刚度(K_1)和屈服载荷(F_y)无显著影响。钢夹板单螺栓连接重组竹的有效破坏主要以Ⅱ型和Ⅲ型2种破坏模式呈现,且当厚径比(L/D)处于3.75～6.00之间时,螺栓呈现"单铰"屈服模式;当厚径比(L/D)处于6.00～13.50之间时,螺栓呈现"双铰"屈服模式。【结论】重组竹-钢夹板螺栓连接节点承载性能和破坏形态受螺栓直径、主构件厚度和端距的共同影响,重组竹-钢夹板单螺栓连接节点的最小主构件厚度和最小端距可分别设置为90 mm和4d(d为螺栓直径),此时节点各承载性能趋于稳定且延性率达到最佳状态。当节点试样满足最小端距和主构件厚度要求时,螺栓屈服模式随厚径比(L/D)增大逐渐由"单铰"屈服转变为"双铰"屈服,节点最终破坏表现为主构件销槽承压和螺栓弯曲同时发生,此时主构件和螺栓均能充分发挥材料的力学性能,是较为合理的破坏模式。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈大志 王衍欢 崔国栋 张程菘 马骥
针对工程应用中的高强螺栓表面硬度低、涂层结合力差、易脱落等问题，设计了热处理与表面处理对高强螺栓用钢性能影响研究的综合型实验。对35Cr Mo钢进行870℃×25min淬火，再经500℃×1h+550℃×1h回火的35Cr Mo钢，分别达到了制备12.9级和10.9级高强螺栓标准，对其进行渗N处理后，表面硬度达到了850HV，比心部显著提升。对渗N后的35Cr Mo钢表面涂覆锌铝溶液，其耐蚀性得到显著提升。该实验涉及材料热处理实验工艺和材料表面处理实验工艺，还涉及金属材料组织和性能测试的常用分析手段，是科研辅助教学的典型案例。
关键词：
高强螺栓用钢 热处理 表面处理 耐蚀性
[期刊] 林业科学
[作者]
岳孔 李响 石鑫磊 焦学凯 吴鹏 张仲凤 董国良 方远进
【目的】研究往复荷载作用时国产速生杨木正交胶合木（CLT）剪力墙的抗侧力性能，阐明木材高温预处理和加速老化对剪力墙抗侧力性能的影响，为高温改性技术和国产速生木材在建筑结构中的高效利用提供参考。【方法】以木结构建筑常用的进口欧洲云杉规格材为对照，以相同强度等级的国产速生杨木为研究对象，选用180 ℃为预处理温度对杨木进行高温改性，制备5面全尺寸正交胶合木剪力墙，开展往复荷载作用时加速老化前后正交胶合木剪力墙的抗侧力性能试验。【结果】与相同层板强度等级的欧洲云杉正交胶合木剪力墙相比，往复荷载作用时未处理杨木正交胶合木剪力墙的极限承载力、弹性抗侧刚度、耗能能力，分别降低5.8%、12.9%、8.0%；木材经高温预处理、墙体经加速老化或二者联合处理后，杨木正交胶合木剪力墙的抗侧力性能指标不同程度降低；与未处理杨木正交胶合木墙体相比，加速老化处理后，墙体的极限承载力、弹性抗侧刚度、耗能能力分别降低9.4%、9.7%、11.2%；木材经高温预处理后，经加速老化，墙体的极限承载力、弹性抗侧刚度、耗能能力变化较小，分别降低2.9%、2.4%、5.0%。【结论】往复荷载作用时，国产速生杨木正交胶合木剪力墙的抗侧力性能略低于相同层板强度等级的欧洲云杉正交胶合木剪力墙，水平力作用时二者具有相似破坏模式，均为抗拔连接件节点处钉子被剪断；木材经高温预处理、墙体经加速老化或二者联合处理后，杨木正交胶合木剪力墙的破坏模式均为底部墙角抗拔连接件处木材被拉断或劈裂破坏；木材高温预处理能够有效降低加速老化对剪力墙抗侧力性能的影响，具有相对较好的抗老化能力；建立正交胶合木剪力墙极限承载力计算模型，理论值与试验值误差小于10%。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
周佳乐 冯新 周先雁
落叶松胶合木是一种对其锯材进行加工形成的工程复合材，为研究其基本力学性能和工程适用性，对落叶松木材试件进行抗拉、抗压及抗弯等试验研究，分析了其破坏形态及机理，得到了落叶松胶合木的抗拉、抗压和抗弯强度及弹性模量。结果表明：落叶松胶合木抗压和抗弯试件经历了弹性、弹塑性和破坏３个阶段，表现为塑性破坏；抗拉试件没有明显的屈服阶段，表现为脆性破坏。基于试验结果和理论分析，结合木结构相关设计标准，提出了落叶松胶合木设计建议值，为实际工程应用提供参考。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
阙泽利 滕启城 王菲彬 赵丹 马承轩
结果表明:横纹粘贴CFRP加固胶合木的抗剪强度较顺纹粘贴方式高;3种浓度的盐溶液处理横纹粘贴CFRP加固试件均降低了试件的抗剪强度;4%溶液处理的试件顺纹抗剪强度最大;相同浓度的盐环境处理条件下,随着周期的延长,试件的抗剪强度趋于稳定.
关键词：
胶合木 CFRP 加固 盐分 顺纹剪切
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
戴桂华 周先雁
为研究落叶松胶合木构件横纹受压性能,选取落叶松为原材料制作胶合木试件,测定落叶松胶合木试件密度、含水率,进行横纹受压性能试验,探讨其破坏模式,并计算横纹抗压强度与横纹抗压弹性模量。试验结果表明:落叶松横纹受压破坏为塑性破坏;密度为0.64 g/cm3的落叶松胶合木构件横纹受压比例极限强度为60.78 MPa;试件含水率为11.3%与12%时的横纹抗压弹性模量分别为:254.8 MPa,245.0 MPa。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
郑维 周宇 李玥
【目的】以常规木基结构板材作夹板的夹板剪力墙在侧向力作用下易出现板边撕裂和钉子拔出破坏,严重制约其抗侧力性能。采用竹胶板作为中心夹板、以自攻螺钉代替常规钉连接件,可在夹板剪力墙中形成墙骨-竹胶板-墙骨的双剪螺钉连接效果,有望改善上述不利破坏。【方法】为探究该方法的可行性,以6组竹胶板双剪螺钉连接试件为研究对象,开展了单调和低周反复加载试验,分析了竹胶板厚度和加载方向变化对其破坏模式、弹性刚度、强度、延性系数等力学特性的影响,明确了其在往复加载过程中的损伤累积规律。【结果】尽管竹胶板双剪螺钉连接不能完全避免板边撕裂和螺钉拔出破坏,但已充分利用了自攻螺钉的高抗弯和抗拔性能,所表现出的极限承载力比由常规木基结构板材和圆钉制作的双剪钉连接高72.4%以上。增大竹胶板厚度有益于提升双剪螺钉连接的极限承载能力,但对弹性刚度的影响并未表现出显著规律。在低周反复荷载作用下,竹胶板双剪螺钉连接中的自攻螺钉易过早发生弯曲疲劳剪断,以致其极限承载力、极限位移和延性系数明显比单调加载时低。综合试验损伤观测和累积损伤指数(D),将竹胶板双剪螺钉连接的损伤划分为五个等级:基本完好(D 0.80)。【结论】分别采用竹胶板和自攻螺钉替代木基结构板材和和常规钉连接件,是提升夹板剪力墙抗侧力性能的一种可行方法。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
王解军 屈波 王智丰 占雪芳
落叶松胶合木是我国自产加工的工程材,开展了一座落叶松胶合木人行拱桥的静力模型试验与有限元数值分析。模型比例1/3,模拟跨径38.07 m的实际木结构拱桥。模型拱肋、横撑、拱上框架及桥面板等主要构件均采用落叶松胶合木及钢板螺栓连接,连接件与支座采用Q235钢。对制作模型桥木材,进行了顺纹拉、压试验和抗弯弹性模量与泊松比试验。考虑结构配重、人群荷载及拱肋控制截面最不利受力,分9个工况加载,测试拱肋的应变与位移。采用有限元软件,针对木拱桥模型,建立有限元模型进行数值分析。试验与分析结果表明,落叶松胶合木拱桥的强度与刚度满足我国木结构设计规范要求,证明了落叶松胶合木可以用于实际工程。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
王志强 付红梅 陈银慧
为改善正交胶合木（Ｃｒｏｓｓ ｌａｍｉｎａｔｅｄ ｌｕｍｂｅｒ，Ｃｌｔ）的力学性能，将加拿大云杉－松－冷杉规格材和单板层积材按照不同结构进行混合组坯，形成３种不同结构的混合结构Ｃｌｔ，并对Ｃｌｔ试件进行弯曲和剪切力学性能测试，观察试件破坏形式。试验结果表明，芯层（横向层）剪切破坏是Ｃｌｔ梁试件弯曲破坏的主要、关键形式，单板层积材（ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｖｅｎｅｅｒ ｌｕｍｂｅｒ，ｌＶｌ）显示了较低的横纹剪切性能；将ｌＶｌ置于表层，能较大地改善Ｃｌｔ材料的力学性能，其顺纹抗弯弹性模量比普通结构Ｃｌｔ值提高１７．６％，将ｌＶｌ置于芯层（横向层），ｓＰＦ作为表层形成的混合Ｃｌｔ材料力学性能低于普通结构．．．
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘正添 韦益民 梁秀琼 张英姿
本文研究了以苯酚-间苯二酚甲醛树脂胶制备杨木单板层积木的胶合工艺参数.根据正交试验结果,提出了最优胶合条件:涂胶量200g/m~2;常温加压固化的压力1.27MPa;时间5h.
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
杨小军 郝丹 付帅 王佳阳 张璐 俞奕豪
【目的】以木塑为主要材料将木塑与木结构相结合,探索一种基于木结构的木塑建筑,是克服现有轻钢结构木塑建筑不足的一个重要途径。墙体抗侧性能是决定木塑建筑在地震灾害作用下能否安全的重要因素,研究木塑集成木构框剪墙体抗侧性能可以为维护木塑建筑安全提供科学依据。【方法】设计了5片普通木塑集成框剪墙体和3片带斜撑的木塑集成框剪墙体,通过低周反复加载试验方法,研究了墙体的抗侧刚度、抗剪强度、立柱上拔量、刚度退化和单位耗能。【结果】木塑集成木构墙体的抗侧性能主要取决于木塑材结构支撑方式和覆面板连接方式,其破坏特征表现为覆面板钉连接失效破坏和木塑材连接节点断裂破坏。对于普通墙体,面板钉间距为75 mm时,墙体的抗剪强度、抗侧刚度和单位耗能分别比普通常规墙体的高出了35.40%、16.88%和76.22%。带斜撑墙体抗侧性能均明显优于普通常规墙体,木塑材人型撑和K型撑墙体的抗侧性能均与钢条剪刀撑墙体的相当,其中木塑材K型撑墙体抗侧刚度和单位耗能分别比钢条剪刀撑的高出了14.76%和16.44%,抗剪强度比钢条剪刀撑墙体的低了11.34%。覆面板厚度、斜撑和面板钉连接方式对墙体的约束作用能显著减小墙体框架立柱的上拔。【结论】木塑材集成方式是墙体抗侧性能的重要影响因素,采用框剪结构,增加斜撑和提高面板钉连接可靠性,能充分发挥木塑材料的优异性能,使墙体满足木塑建筑抗震要求。
关键词：
木塑材 连接节点 木构框剪墙体 抗侧性能
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
胡南 李贤军 谢力生 周先雁 刘佳权 桂必升
以兴安落叶松Ｌａｒｉｘ ｇｍｅＬｉｎｉ为原材料，以间苯二酚树脂为胶粘剂，较系统地研究了压力和涂胶量对落叶松胶合木胶合性能的影响规律，获得了优化的胶合工艺参数。结果表明：胶合木试件的剥离率随着胶合压力和涂胶量的减小而增大；剪切强度和木破率随着胶合压力的增加呈现出先增加后降低的变化趋势，随涂胶量的增加呈现先增加后保持不变的变化趋势；胶合木胶合成型的优化工艺参数为胶合压力１．２５ ｍＰａ、双面涂胶量３００ ｇ／ｍ２。
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