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胶合竹材力学性能及螺栓连接件性能的研究与应用

作　者: 杨瑞珍
导　师: 肖岩
学　校: 湖南大学
专　业: 结构工程
关键词: 现代竹结构 胶合竹材 抗压性能 抗弯性能 螺栓节点
分类号: TU531.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 58次
引　用: 1次
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内容摘要


本文主要研究了现代竹结构的材料——胶合竹材的基本力学性能以及现代竹结构的主要连接形式——螺栓节点连接的力学性能。首先,文章对胶合竹材抗压性能进行了试验,得出了几组不同尺寸和类型的胶合竹材小试件的抗压强度值。文章重点对不同形式试块的胶合竹材的抗压性能做了测试和比较,试验参照中国国家标准——《木材物理力学性能试验方法》进行。试验结果表明,无二次胶合面的试件抗压强度要明显高于有二次胶合面的试件,有表面存在的试件抗压强度要高于没有表面的试件强度;尺寸小的试件测得的抗压强度反而要大,这和混凝土棱柱抗压强度所表现出来的尺寸效应规律是相似的。另外,立方体小试块的抗压强度高于试验中任何一种高宽比为3:2的试块抗压强度。其次,进行了胶合竹材静力抗弯性能试验,得出了其静力抗弯强度和静力抗弯弹性模量。试验参照中国国家标准——《木材物理力学性能试验方法》进行。再次,文章对现代竹结构螺栓节点的承载能力和破坏形态进行了研究。试验表明竹结构螺栓连接件具有较高的强度、刚度,能够保证剪力的可靠传递,其破坏形态属于木结构节点中的第Ⅳ种破坏形态,表现出了很好的整体受力特性,能够充分发挥材料的性能。在实际的试验过程中,除了第Ⅳ种破坏形态外,胶合竹材连接件,特别是在螺栓紧固力存在的螺栓连接件中,还出现了主板或边板屈曲这两种破坏形态。试验还表明,主板的厚度对胶合竹材螺栓连接件的承载能力影响不大。文章还对中外规范中对螺栓节点的不同公式进行了对比计算,提出了建议。最后,本文列举了硕士期间所参与的工程实例以及螺栓节点在工程实际中的应用情况,并对其进行了计算和分析。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
插图索引  9-11
附表索引  11-12
第1章 绪论  12-27
  1.1 现代竹结构概述  12-18
    1.1.1 现代竹结构的概念  12-13
    1.1.2 对竹材资源的简单介绍  13-15
    1.1.3 胶合竹材简介  15-18
  1.2 现代竹结构的研究现状  18-23
  1.3 研究背景及意义  23-25
  1.4 课题来源  25-26
  1.5 本文主要研究内容和目的  26-27
第2章 胶合竹材顺纹抗压性能试验研究  27-45
  2.1 胶合竹材的切割面抗压力学性能试验  27-31
    2.1.1 胶合竹材切割面抗压试验概述  27
    2.1.2 胶合竹材切割面抗压试件  27-28
    2.1.3 试验装置  28-30
    2.1.4 胶合竹材切割面抗压试验步骤  30-31
  2.2 抗压试验分析  31-43
    2.2.1 抗压试验方法分析  31
    2.2.2 抗压试验结果分析  31-43
  2.3 本章小结  43-45
第3章 胶合竹材抗弯性能试验研究  45-54
  3.1 胶合竹材的抗弯性能试验  45-48
    3.1.1 抗弯强度试验  45-46
    3.1.2 抗弯弹性模量试验  46-48
  3.2 胶合竹材抗弯性能试验分析  48-53
    3.2.1 抗弯试验方法分析  48-49
    3.2.2 抗弯试验结果分析  49-53
  3.3 本章小结  53-54
第4章 胶合竹材螺栓节点性能试验研究  54-70
  4.1 竹木结构的常用连接形式及研究现状  54-56
    4.1.1 原竹节点  54
    4.1.2 木结构常用的连接形式  54-56
    4.1.3 现代竹结构的螺栓节点连接  56
  4.2 胶合竹材螺栓节点的试验目的和试验方法  56-59
    4.2.1 试验目的  56-57
    4.2.2 试验方法  57-59
  4.3 胶合竹材螺栓节点试验  59-60
    4.3.1 加载制度  59-60
    4.3.2 试验观测  60
  4.4 胶合竹材螺栓节点破坏形态分析  60-65
  4.5 胶合竹材螺栓节点承载能力分析  65-68
    4.5.1 用中国规范进行分析  65-66
    4.5.2 用NDS规范进行分析  66-68
  4.6 本章小结  68-70
第5章 胶合竹材螺栓节点的工程应用与分析  70-80
  5.1 胶合竹材螺栓节点在现代竹结构房屋中的应用和分析  70-72
  5.2 胶合竹材螺栓连接应用于扁拱桥设计  72-78
    5.2.1 拱桥构件设计  72-73
    5.2.2 荷载取值  73-74
    5.2.3 拱形确定  74-78
  5.3 本章小结  78-80
结论与展望  80-83
参考文献  83-86
致谢  86-87
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  87-88
附录B 用于计算板拱桥内力的matlab程序  88-92

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑材料 > 有机材料、建筑化工材料 > 木、竹、藤、纸材料及其制品 > 竹材及其制品
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