胶合竹-混凝土组合梁RPC-钢复合连接件试验研究

针对现有凹槽连接件与销连接件性能上的不足,提出了一种适用于装配式胶合竹-混凝土组合梁的活性粉末混凝土(RPC)-钢复合连接件,复合连接件由带轴向开孔的螺杆外包RPC组成.对6组复合连接件开展了推出试验,研究参数包括外包RPC厚度和螺杆直径.获取了荷载-滑移曲线、抗滑移刚度、抗剪承载力等力学指标.试验结果表明,外包RPC对复合连接件的抗滑移刚度有显著贡献,对抗剪承载力也有一定的提高作用,但复合连接件的抗剪承载力主要取决于螺杆直径.相比于凹槽连接件,复合连接件的单位面积受力效率更高;相比于销连接件,复合连接件的抗滑移刚度显著提高.复合连接件结合了凹槽连接高刚度与销连接高延性的优点,且便于现场装配,在性能上具有突出优势.基于试验结果,提出了复合连接件的设计原则与尺寸范围.     

带消能节点的梁柱式木结构民宅的抗震性能

以Q235钢制作的消能节点,将规格木材组合成的梁、柱连接成具有较大抗侧刚度的延性框架体系.该结构不使用我国传统木结构的榫卯连接,节点不削弱木构件,故具有更高的承载力;不需要北美轻型木结构体系中的墙体提供抗侧刚度,因而结构布置灵活,且节省材料.对采用该节点的木框架结构示范工程进行了结构分析和足尺节点的拟静力试验.结果表明:节点通过钢板的塑性变形消耗能量,具有良好的耗能能力;在考虑频遇地震作用参与的荷载标准组合作用时,结构的变形能满足现行建筑抗震设计规范的相关要求;在罕遇地震作用时,框架的弹塑性变形集中在消能节点上,层间相对弹塑性角位移小于1/50,达到我国现行规范抗震设防的目标.     

胶合竹-混凝土组合梁销栓连接性能试验研究

采用植筋螺杆作为连接件,对6组胶合竹-混凝土组合试件进行剪切滑移试验,测得了荷载-滑移曲线、抗剪承载力和抗滑移刚度等基本力学指标,并对不同组合方式进行了分析和比较.研究结果表明:组合试件的主要破坏模式为GluBam在螺杆局部挤胀作用下的纵向开裂和螺杆在胶合竹梁内部产生显著的弯折变形;组合试件的抗剪切性能随着螺杆直径的增大而增强,但提高效应呈递减趋势,选用直径为18mm的螺杆作为连接件较为合理;提高螺杆强度等级对改善组合试件的抗剪切刚度和组合梁的组合效应没有实质性作用;在组合界面设置防水层,对胶合竹梁含水率的影响是暂时的,可以取消.     

现代竹结构技术在人行天桥中的研究与应用

提出了一种以胶合竹板为基本材料的现代竹结构人行桥梁,并通过3根足尺试件的试验,研究了短薄胶合竹板制成长梁的成型工艺和构件的力学性能.试验显示竹梁的破坏是由受压区竹材分层导致对接头错位引起的,FRP增强层对竹梁的强度有所提高.试验结果表明,采用短板拼接、整体胶合成型的大尺寸竹梁刚度和承载力均能满足人行桥建设的要求.根据试验和分析结果,作者们采用预制装配方式建造了一座现代竹结构人行天桥,并在建造中对竹结构人行桥采取了整体防水处理.该桥经过一年多的使用,主体结构正常.     

密肋复合墙体复合材料等效弹性板模型研究

密肋复合墙体是建筑结构新体系密肋壁板结构的主要受力构件.提出用复合材料理论对密肋复合墙体的弹性阶段进行结构分析.以Mori-Tanaka的方法为基础,建立了适用于密肋复合墙体的等效弹性板模型,并利用弹性力学对各向异性等效弹性板的抗侧刚度进行了推导.该方法考虑了肋梁、肋柱以及砌块的泊松比对弹性常数的影响及板的各向异性对整体弹性抗侧刚度的影响.结合试验资料对模型进行了验证,结果表明所建立的复合材料等效弹性板模型及其抗侧刚度推导是可行的.     

轻型木结构房屋侧向变形机理的现场试验研究

对一幢轻型木结构房屋进行侧向载荷试验研究,结果表明,层间剪力传递路径为上层剪力墙→楼盖→下层剪力墙,与常用设计假定一致;各片剪力墙与楼盖之间的剪切滑移均较小,可忽略不计;结构分析中应采用整体结构分析方法,提出的简化分析模型考虑了楼盖变形对剪力墙荷载分配的影响,分析结果接近于实测结果,可供实际工程设计分析采用;非抗侧力构件显著提高房屋抗侧力刚度,当这些构件包括在定型设计中,则应考虑其抗侧力的作用,具体考虑方法有待进一步研究;楼盖吊顶石膏板对楼盖刚度的提高很有限,可忽略不计.     

高强超薄壁冷弯型钢屋架承载性能及设计方法研究

基于三榀厚度小于2 mm、屈服强度550 MPa的高强超薄壁冷弯型钢屋架模型结构的承载力试验,观测这类低层住宅建筑常用屋架结构的破坏模式,得到其极限承载能力.采用通用有限元软件,建立该屋架结构考虑材料和几何非线性的分析模型,进行屋架结构非线性稳定分析,得到与承载力试验结果相一致的破坏模式.在此基础上,研究屋架结构内力分析的合理计算模式,提出屋架构件的建议设计方法,并对屋架的屋脊节点板构造提出了合理的局部加强改进方案.     

高层建筑结构的概念设计

本文主要从建筑设计应重视建筑结构的规则性、注重合理的建筑结构体系选择、抗侧力结构和构件的延性设计等方面,研究了文章的主题.     

国外高层木结构研究综述

整理和分析了国外高层木结构研究现状,重点介绍了适用于高层木结构的正交层板胶合木(CLT)的最新研究进展,指出纵横交错的层板在承受平面外荷载时,其横向层的滚动抗剪性能需重点关注.针对高层木结构的关键问题,即结构体系、结构抗震与抗风性能、节点连接和抗火性能的研究进展进行了综述,指出结构体系中抗侧力性能、构件间的连接以及力的传递是今后研究的重点;高层木结构抗火性能的研究可以借鉴低层和多层木结构,但高度和人群密集的影响需特别关注.最后,对我国高层木结构的发展进行了展望,对关键问题进行了分析和总结.     

胶合竹-混凝土组合梁抗弯性能试验研究

基于已有的推出试验,选择螺杆、凹槽和预紧力凹槽3种连接件,开展了5根胶合竹-混凝土组合梁的四点抗弯试验,研究连接件类型与数量对组合梁抗弯性能的影响.试验结果表明,组合梁具有较高的初始组合效应,在正常使用极限状态内的组合效应相对稳定,且组合梁的抗弯刚度和承载力随连接件数量增加而提高;对于采用螺杆连接件的组合梁,其极限承载力取决于指接部位的抗拉强度;对于凹槽类连接件的组合梁,其极限承载力主要由端部连接件的抗剪切强度控制;采用预紧力凹槽连接件的半装配式组合梁与现浇施工方式的凹槽组合梁相比较,其抗弯性能很接近,但施工效率显著提高;欧洲规范EC 5中的等效截面刚度法高估了试件的承载力,不适合直接套用于组合梁.     

轻木结构正交主轴齿板连接承载力试验及分析

为确定轻型木结构正交主轴金属齿板连接节点的受力一变形性能及板齿极限承载力、齿抗滑移承载力,对40个齿板节点试件进行了荷载平行于木纹方向的加载试验.在试验基础上,利用最小二乘原理对数据进行了Foschi公式的曲线拟合,得到该种齿板的荷载-变形曲线;利用概率统计方法对试验数据进行拟合检验,得出该种齿板承载力的概率分布模型,确定了该种齿板的板齿极限承载力标准值和齿抗滑移承载力标准值.分析结果表明,该类节点延性较好,变异性较低.     

新型竹结构建筑传热特性

 竹材具有生长周期短、产量高、强度高、环保及可再生等特点,作为现代建筑材料已经越来越受到人们的重视。本文在自然气候条件下,通过在墙体内各个界面预埋热电阻Pt100,对竹结构实验用房这种新型墙体温度进行实测,结合竹材自身的热物性参数特点和墙体（多孔介质）传热机理,分析其温度分布规律,研究竹结构动态传热特性,以期为现代竹结构建筑传热特性的研究提供一些基本数据,为科学设计、分析竹结构建筑的传热特性提供依据。结果表明,竹结构建筑具有良好的隔热保温性能,对节能具有重要的意义,利用竹材作为现代建筑材料符合可持续发展的要求。     

竹林培育对生态系统碳储量的影响

基于野外样地调查的方法研究了3种不同经营类型下竹林生态系统有机碳储量的差异。结果表明:(1)长期集约经营的毛竹林分,植被的碳储量要比粗放经营毛竹林的高12.1%,并且差异达到显著水平;集约、粗放经营的毛竹林植被碳储量都要显著高于集约经营早竹林;集约经营的毛竹林和粗放经营的毛竹林植被年固定碳数量分别为4.03 t/hm2和3.21 t/hm2。(2)由于耕作的物理效应,导致土壤微生物呼吸作用增强,加速了土壤有机碳的分解,所以集约经营的毛竹林土壤有机碳储量比粗放经营的低,下降了18.7%;集约经营的早竹林土壤有机碳下降更多,达46.9%。(3)粗放经营的毛竹林虽然植被有机碳的储量要比集约经营毛竹林的低,但是由于集约经营的毛竹林土壤有机碳储量下降的幅度要大于植被有机碳储量变化的幅度,因此粗放经营的毛竹林生态系统总的碳储量要比集约经营的毛竹林生态系统的总的碳储量高13.9%;集约经营的早竹林总的碳储量均显著低于粗放、集约经营的毛竹林,且差异达到了显著水平。(4)从竹林长期可持续经营的角度来看,应该降低毛竹林林地土壤人为干扰的强度,采用竹林土壤免耕、块状或者带状开垦技术,降低土壤呼吸强度,同时可以通过适度施有机肥来补充土壤有机碳的消耗,维持土壤地力,实现改善生态环境功能和维持竹林生产力相协调的目的。     

竹材结构抗压试验方法研究

毛竹生长周期短、产量高和短期力学性能优越而应用工程结构中。针对原伐毛竹的不同部位的抗弯强度、抗压强度、抗剪强度等力学性能等试验研究不足的问题,通过分析和比较国内外不同的毛竹构件及竹质结构的试验方法,从试验标准、抗压试验、充填混凝土等方面,研究毛竹管不同部位、空竹管与混凝土竹管对其抗压承载力的影响规律,分析毛竹构件的变形破坏特点,建立混凝土竹管的抗压承载力计算公式,可为毛竹构件及其结构在工程实践应用中提供设计依据和参考。     

不同竹龄慈竹重组材强度和天然耐久性比较

以1～6年生慈竹为原料,酚醛树脂(PF)为胶黏剂制备重组材,探讨了竹龄对重组材各项物理力学性能、天然耐腐及抗霉性能的影响。结果表明:慈竹的基本密度随竹龄的增加呈上升趋势;1～6年生慈竹重组材力学强度随竹龄的增加有上升趋势,但增幅不大;慈竹重组材的天然耐腐性可达到强耐腐等级,竹龄对其影响不显著;1～6年生慈竹重组材素板的天然防霉性能极差,需对其产品进行防霉处理来提高它的使用价值和经济效益,竹龄的变化对其防霉性能的影响规律不显著。根据物理力学性能与天然耐久性的比较结果,在慈竹竹材作为结构用材时,建议采伐竹龄为3～4 a。     

竹龄对生物质风电叶片复合材料性能的影响

利用动态热机械分析仪检测3～7 a竹龄毛竹的常温存储模量值,用于确定最佳的风电叶片复合材料增强相,再按不同竹龄将毛竹制成竹青层积材,利用INSTRON 5582万能力学试验机对竹青层积材分别进行检测.试验结果表明,随着毛竹竹龄的增加,毛竹竹青试件的常温存储模量值也相应增加,即在常温条件下,毛竹竹青的刚性随毛竹竹龄的增加...     

竹材及杨木单板在湿热环境下的湿膨胀性能差异

竹材杨木复合层积材在使用过程中会因环境湿度和温度的变化而产生一定的形变,甚至功能失效。对竹材和杨木的湿膨胀系数在各个方向的差异进行研究,可为竹材杨木复合材料的合理设计提供依据。笔者采用电阻应变片法,研究竹材和杨木单板在恒温条件下除湿和增湿处理不同阶段的应变,分析了竹材和杨木的不同方向湿膨胀系数。结果表明：竹材和杨木在纵横两方向上的湿膨胀有着较大差异。这种差异在常温常湿下最小;湿度下降阶段,杨木单板的纵向及横向湿膨胀系数为竹材的2倍以上,两者复合后杨木形变量较大,竹材的应变具明显的吸湿滞后。由于吸湿膨胀系数和吸湿滞后的影响,在湿度变化时,会出现除湿时向杨木方向的纵向弯曲,吸湿膨胀时会出现向竹材面的纵向弯曲现象。     

安吉毛竹主要力学性能的测定

安吉毛竹在上海世博会印度馆穹顶结构中的成功应用,使其作为一种新型空间结构材料逐渐受到重视。针对新型竹制弦支穹顶结构所采用的安吉毛竹材料,用电测法测定了其弹性模量、泊松比、抗拉强度等力学参数,为穹顶结构的设计分析与进一步的模型试验提供依据。     

内置柱间支撑泡沫混凝土墙板抗侧性能研究

基于柱间支撑和泡沫混凝土的优点，提出了一种可用于结构受力的内置柱间支撑泡沫混凝土墙板。为研究该类墙板的抗侧性能，采用通用有限元分析软件建立了该类墙板的数值分析模型，通过对比分析，验证了有限元分析模型参数选取的有效性。在此基础上，分析了该类墙板的泡沫混凝土强度、钢材材质、支撑截面厚度等参数变化对结构抗侧性能的影响。采用叠加原理，推导了该类墙板的抗侧刚度和抗剪承载力计算公式，并与有限元分析结果进行了比较。研究结果表明：该墙板具有较大的水平抗侧刚度，能极大的改善钢框架结构的抗侧性能，其抗侧刚度和抗剪承载力近似计算方法具有较高的计算精度，可适用于该类墙板的工程应用。