薄壁方型鋼-竹膠合板空芯組合柱偏壓性能研究.pdf

1、竹材具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能，強度高、韌性好、耐磨損、抗壓和抗彎性能十分優(yōu)異，作為工程結(jié)構(gòu)材在土木工程領(lǐng)域中已有廣泛應(yīng)用。本文在已有鋼/竹復(fù)合構(gòu)件的研發(fā)基礎(chǔ)上，設(shè)計一種新型的多層竹膠板組合柱，即薄壁方型鋼-竹膠合板空芯組合柱(SBCC)， SBCC柱芯采用薄壁方型鋼管作為內(nèi)襯，外圍采用多層高強竹席膠合板粘結(jié)組合而成。SBCC的研發(fā)具有廣闊的應(yīng)用前景，不但可以作為支撐抗壓單元應(yīng)用與結(jié)構(gòu)工程中，還可應(yīng)用于古木建筑的維護、抗震救災(zāi)、防洪救災(zāi)、隧

2、道工程等需要木質(zhì)工程材的領(lǐng)域，從而實現(xiàn)“以竹代木，以竹代鋼”。本文通過對9根SBCC試件的偏壓試驗研究，調(diào)查組合柱偏心抗壓的工作機理、破壞模式和極限承載力，探討長細比、空心率、偏心率和截面尺寸對其受力性能的影響。試驗結(jié)果表明SBCC偏心抗壓失效模式主要有三種：柱端部的基體膠合界面開膠破壞和竹膠板內(nèi)部材料破壞、柱身中部受拉側(cè)膠合界面開膠破壞和抗壓側(cè)膠合板材料壓屈破壞、試件大變形開膠破壞；SBCC的極限承載能力一般隨試件凈截面面積的增大而提

3、高，隨長細比、偏心率和空心率的增大而降低；空心率能降低試件長細比，對改善組合柱抗壓承載力有有利的影響。采用有限元軟件 ABAQUS進行試驗仿真分析。根據(jù)試驗測試與仿真分析結(jié)果，通過統(tǒng)計擬合建立了SBCC偏心抗壓的極限承載力計算公式，可為工程應(yīng)用提供參考；基于Microsoft Visual Studio2010平臺，通過MFC(Microsoft Foundation Classes)開發(fā)了office Ribbon風格界面的SBCC承