竹-原木组合梁受弯承载力试验与数值模拟

摘要：

[目的]竹、木结构使用越来越广泛,传统竹、木结构跨度、结构尺寸和承载力受到材料特性多因素影响,大多以钢木、木混等组合居多,竹木组合结构很少,对竹木组合结构受力特性研究甚少.揭示竹木组合梁结构受力特性与承载力计算关系.[方法]以原木为骨架,利用环氧树脂胶合剂连接竹集成材一种竹-原木组合梁试验模型,采用结构尺寸和特性一致的3根原木梁和3根竹-原木组合梁,进行了三分点加载受弯对比试验,分析两种结构梁的破坏形态、极限承载力、抗弯刚度和应变变化规律.[结果]1)原木梁和竹-原木组合梁均发生脆性破坏,两种原材料天然缺陷对受弯承载力有较大影响.2)跨中截面沿高度应变仍基本符合平截面假定,说明竹材和木材能够协同工作.3)竹-原木组合梁相比原木梁组平均值抗弯承载力提高了38.8％,刚度提高43.3％,跨中挠度增加24.2％.4)竹原木组合梁受弯承载力计算简式的理论计算与与试验结果进行对比,竹-原木组合梁极限承载力相比原木梁提高37.36％与试验结果提高38.8％,平均误差值在5％以内.[结论]说明竹片充分发挥抗拉性能,抗弯刚度和承载力均有较大提高;假定推理出了数值模拟与试验结果吻合较好,该研究成果对于竹-木组合结构设计以及在木结构工程中的应用提供了试验和理论依据.

关键词：竹集成材、原木、组合梁、受弯承载力、数值模拟

所属期刊栏目：40

分类号：S781.9(森林采运与利用)

资助基金：国际科技合作专项;现代木结构工程材制造及应用技术湖南省工程实验室项目

在线出版日期：2020-05-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：120-126