重組竹結(jié)構(gòu)鋼夾板螺栓節(jié)點(diǎn)抗火性能試驗(yàn)研究.pdf

1、竹木結(jié)構(gòu)作為一種古老的建筑形式經(jīng)久不衰，在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中同樣扮演著不可或缺的作用，眾所周知節(jié)點(diǎn)連接是竹木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，其中鋼夾板螺栓節(jié)點(diǎn)作為最常見的一種連接形式，已被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中。然而竹木結(jié)構(gòu)自燃的特性以及鋼材高溫下較差的性能，使得鋼夾板螺栓節(jié)點(diǎn)的抗火設(shè)計(jì)不容忽視，目前國內(nèi)外已有不少學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了初步的研究。本文著點(diǎn)于新型木材替代材料——毛竹基重組竹，對(duì)其構(gòu)成的鋼夾板螺栓節(jié)點(diǎn)的抗火性能深入研究，一方面以期深入了解和改善螺栓

2、連接的安全性和可靠性，另一方面也可以為重組竹結(jié)構(gòu)進(jìn)一步作為建筑材料的應(yīng)用提供抗火性能方面理論依據(jù)。
　　本文首先通過對(duì)12組重組竹結(jié)構(gòu)鋼夾板螺栓節(jié)點(diǎn)進(jìn)行常溫下單軸拉伸試驗(yàn)以了解其常溫下破壞形態(tài)及力學(xué)性能，并驗(yàn)證木結(jié)構(gòu)規(guī)范提供的計(jì)算公式的適用性。再基于標(biāo)準(zhǔn)升溫場(chǎng)景對(duì)24組螺栓節(jié)點(diǎn)進(jìn)行高溫下抗火性能試驗(yàn)研究，并對(duì)部分試件進(jìn)行有限元分析對(duì)比，最后提出高溫下重組竹鋼夾板螺栓節(jié)點(diǎn)的計(jì)算公式。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)就竹材厚度、螺

3、栓直徑、端距、間距及螺栓個(gè)數(shù)等變量，對(duì)重組竹鋼夾板螺栓節(jié)點(diǎn)進(jìn)行常溫下的單軸拉伸試驗(yàn)研究，以探索其破壞形態(tài)及多排螺栓中應(yīng)變分布情況，試驗(yàn)結(jié)果表明各變量對(duì)螺栓節(jié)點(diǎn)的承載力和破壞形態(tài)有不同程度的影響;
　　(2)通過對(duì)重組竹各溫度下的銷槽承壓強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)研究，得到了各溫度下的銷槽承壓強(qiáng)度和破壞形態(tài)，并擬合出重組竹銷槽承壓強(qiáng)度與溫度的關(guān)系;
　　(3)對(duì)鋼夾板單螺栓連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行抗火性能試驗(yàn)，研究竹材厚度、螺栓直徑、端距、持荷水平以及

4、是否進(jìn)行防火保護(hù)對(duì)節(jié)點(diǎn)耐火極限、破壞形態(tài)、溫度分布及炭化程度的影響，結(jié)果表明各變量對(duì)節(jié)點(diǎn)的抗火性能均有不同程度的影響，其中以持荷水平最為明顯;
　　(4)進(jìn)一步對(duì)單列雙排螺栓節(jié)點(diǎn)及雙排雙列螺栓節(jié)點(diǎn)進(jìn)行抗火性能試驗(yàn)研究，增加考慮螺栓孔間距對(duì)各節(jié)點(diǎn)抗火性能的影響，并對(duì)三組節(jié)點(diǎn)形式的抗火性能進(jìn)行比較，提出鋼夾板螺栓節(jié)點(diǎn)的破壞形成機(jī)理以及耐火極限的影響因素，為節(jié)點(diǎn)的抗火設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，再利用有限元軟件對(duì)一組試件進(jìn)行分析并與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比;