C型木质薄壁结构材的轴压性能

论文摘要

【目的】利用杨木单板制备C型木质薄壁结构材,研究其轴压性能及屈曲变形模式,为新型木质结构材在建筑工程领域的应用提供理论基础。【方法】借鉴冷弯薄壁型钢的截面形式,探讨组坯结构、玻璃纤维布（GFC）、卷边和厚度等因子对C型木质薄壁结构材短柱轴压性能的影响。【结果】顺纹单板组坯结构、表层横纹芯层顺纹单板组坯结构和顺纹横纹交错单板组坯结构的平均极限载荷分别为12.5、14.6和12.97 kN。GFC-杨木单板复合C型木质薄壁结构材试件截面的有效性整体较大,在46.46%～50.21%之间;表层GFC芯层顺纹单板组坯结构与表层横纹芯层顺纹单板组坯结构试件相比,用GFC代替横纹弯曲单板,平均截面面积减少26.90%,质量减少5.17%,而极限载荷提高8.63%。外转角表面贴GFC芯层顺纹单板组坯结构与表层GFC芯层顺纹单板组坯结构相比,极限载荷降低34.17%,且局部屈曲半波发生在翼缘和腹板的中间位置。表层GFC芯层顺纹单板组坯结构、表层GFC芯层顺纹单板组坯卷边宽度25 mm结构和表层GFC芯层顺纹单板组坯卷边宽度50 mm结构,对应实际极限承载力分别为15.86、16.76和18.98 kN。表层GFC芯层顺纹单板组坯卷边宽度50 mm结构与表层GFC芯层加厚顺纹单板组坯卷边宽度50 mm结构相比,芯层杨木单板组坯厚度增加从而截面面积增大52.96%,平均每米质量增加33.33%,极限载荷提高90.31%。【结论】C型木质薄壁结构材相同层数组坯时,表层横纹芯层顺纹单板组坯结构较顺纹单板组坯结构和顺纹横纹交错单板组坯结构合理,轴向承载性能好;用GFC代替横纹弯曲单板,可增强C型木质薄壁结构材轴向承载性能,表现出塑性破坏模式;仅对C型木质薄壁结构材外转角处表层局部粘贴GFC,不能提高无卷边的C型木质薄壁结构材的轴向承载性能。卷边对C型木质薄壁结构材轴向承载性能有强化作用,在0～50 mm卷边宽度范围内,试件轴向承载性能随卷边尺寸增大而增大。C型木质薄壁结构材芯层顺纹单板总厚度增加,C型材试件轴向承载能力也随着提高。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 试验材料
•   1.2 试验仪器与设备
•   1.3 试验方法
•     1.3.1 C型材尺寸定义及结构设计
•     1.3.2 C型材制作工艺
•     1.3.3 板材小试件抗压强度试验
•     1.3.4 C型材短柱轴压性能试验
•       1) 应变片及位移计的布置
•       2) 轴压测试
•   1.4 数据分析
• 2 结果与分析
•   2.1 C型材测试结果
•     2.1.1 短柱轴压性能
•     2.1.2 轴压破坏形态
•     2.1.3 载荷-侧向位移曲线
•     2.1.4 载荷-应变曲线
•   2.2 C型材轴压影响因素分析
•     2.2.1 组坯结构
•     2.2.2 GFC及转角增强
•     2.2.3 卷边及厚度
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杨保铈,郭颖恺,庞康颖,陈迎建,朱一辛

关键词: 木质薄壁结构材,杨木,玻璃纤维布,复合型材

来源: 林业科学 2019年06期

年度: 2019

分类: 农业科技,工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 南京林业大学材料科学与工程学院

基金: “十二五”农村领域国家科技计划项目“传统木构农房绿色改良技术集成与示范”(20158BAL03B03-03),江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目“C型木质薄壁结构材在建筑中的应用设计研究”(201710298014Z)

分类号: TB33

页码: 111-121

总页数: 11

文件大小: 809K

下载量: 37