鋼-木組合梁抗彎性能研究.pdf

1、木結(jié)構(gòu)建筑保溫、節(jié)能、環(huán)保、舒適，具有良好的環(huán)境協(xié)調(diào)性，但是木材設(shè)計(jì)強(qiáng)度卻較低。鋼結(jié)構(gòu)雖然輕質(zhì)高強(qiáng)，但具有穩(wěn)定性差的問題。本文在結(jié)合兩種材料特點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出了一種新型截面的組合梁，以焊接H形鋼梁為骨架，鋼梁上、下翼緣外表面黏結(jié)樟子松板組成工字形截面的鋼-木組合梁，并對其進(jìn)行了抗彎性能試驗(yàn)和理論分析研究。研究表明，鋼材和木材兩種不同材質(zhì)的板材通過結(jié)構(gòu)粘合劑黏合而成的鋼-木組合梁是可行的，經(jīng)過木材的加強(qiáng)，保證了試件截面的穩(wěn)定，使鋼材進(jìn)入塑性

2、發(fā)展階段，有利于材料強(qiáng)度的充分利用，組合效應(yīng)顯著，力學(xué)性能優(yōu)良，能夠作為承載力構(gòu)件應(yīng)用于建筑工程。
　　以組合梁的木材厚度、鋼梁翼緣厚度及寬度、腹板高度為參數(shù)，對9根鋼-木組合梁進(jìn)行彎曲性能試驗(yàn)，觀察在各級荷載作用下鋼板和木材的應(yīng)變變化、組合梁撓度的發(fā)展，并分析了組合梁的破壞過程、破壞形態(tài)及破壞機(jī)理，探討了組合梁承載力和抗彎剛度等彎曲性能。結(jié)果表明，H形鋼和木材整體工作性能良好，組合效應(yīng)顯著，構(gòu)件跨中橫截面應(yīng)變呈線性分布。試件荷載

3、-跨中撓度曲線呈彈性和彈塑性兩個(gè)階段，并最終以下翼緣木材跨中斷裂而破壞。
　　基于承載力疊加法本文提出了鋼-木組合梁跨中撓度及抗彎承載力的簡化計(jì)算公式，將簡化公式計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，表明公式計(jì)算精度較高，可以為鋼-木組合梁的應(yīng)用提供設(shè)計(jì)依據(jù)。
　　采用ABAQUS有限元軟件對H形鋼-木組合梁的抗彎性能進(jìn)行非線性有限元數(shù)值分析，并對組合梁數(shù)值模擬中木材和H形鋼材料模型定義、有限元建模、彈簧單元生成及后處理等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行