碳纖維布增強(qiáng)楊木LVL梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件技術(shù)研究.pdf

1、木材由于其優(yōu)良的結(jié)構(gòu)性能,數(shù)千年來在世界各國被廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。由于種種原因,我國木結(jié)構(gòu)建筑曾經(jīng)趨于停滯。近年來蘇北地區(qū)引進(jìn)了人工速生樹種意楊,且短期內(nèi)在種植產(chǎn)量和產(chǎn)業(yè)化規(guī)模方面,都能夠很大程度上滿足木材原料的要求。現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)的一大特點(diǎn)就是通過不同材料的復(fù)合來改善和提高木結(jié)構(gòu)的性能。本文提出了在單板層積材(LVL)中采用碳纖維片材(CFRP)進(jìn)行增強(qiáng)的概念和工藝,并開展了CFRP復(fù)合LVL受彎木梁結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)分析和研究。 本

2、研究首先結(jié)合楊木LVL梁材的生產(chǎn)工藝,對(duì)其碳纖維布增強(qiáng)工藝進(jìn)行了探索,形成改進(jìn)了的制造工藝。然后進(jìn)行了楊木LVL材料的性能試驗(yàn)。參考國家標(biāo)準(zhǔn),制作了一批標(biāo)準(zhǔn)小試件進(jìn)行試驗(yàn),對(duì)其的應(yīng)力-應(yīng)變特性進(jìn)行了研究和分析,得到了LVL材料的抗壓、抗拉、抗剪強(qiáng)度和彈性模量等的標(biāo)準(zhǔn)值。基于此,設(shè)計(jì)并制作了CFRP復(fù)合意楊LVL木梁試件和普通意楊LVL木梁對(duì)比試件,并對(duì)它們進(jìn)行了試驗(yàn)研究。探索性進(jìn)行的橫向增強(qiáng)LVL木梁試驗(yàn)說明該種增強(qiáng)方式效果不佳,為此對(duì)

3、增強(qiáng)方案進(jìn)行了改進(jìn),提出豎向增強(qiáng)的方案和措施,并繼續(xù)開展試驗(yàn)研究。對(duì)試驗(yàn)梁的極限承載力、變形、破壞特征以及截面應(yīng)變等進(jìn)行了研究和分析。試驗(yàn)結(jié)果表明,豎向LVL木梁受彎發(fā)生材料破壞,木材材料強(qiáng)度能夠得到充分發(fā)揮,這種LVL木梁強(qiáng)度均勻,尺寸穩(wěn)定性好,采用這種型式組坯制作LVL木梁是可行的；采用豎向碳纖維布對(duì)豎向LVL木梁增強(qiáng),梁剛度、破壞荷載均大幅提高,增強(qiáng)效果顯著,其受力性能得到較大程度的改善。結(jié)合對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和整理,可以發(fā)現(xiàn)LVL