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重组竹-钢填板螺栓节点承载力试验研究 被引量：14
1
作者 周爱萍 黄东升 +1 位作者 唐思远 赵淑颖 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第5期34-39,67,共7页
通过不同侧材厚度、不同螺栓端距的重组竹-钢填板螺栓节点受拉试验,研究单向顺纹受拉时节点的受力性能、破坏模式及破坏机制,分析螺栓端距、侧材厚度等参数变化对节点力学性能的影响。结果表明:随着侧材厚度的增大,节点破坏模式由单纯... 通过不同侧材厚度、不同螺栓端距的重组竹-钢填板螺栓节点受拉试验,研究单向顺纹受拉时节点的受力性能、破坏模式及破坏机制,分析螺栓端距、侧材厚度等参数变化对节点力学性能的影响。结果表明:随着侧材厚度的增大,节点破坏模式由单纯的销槽承压破坏演变为同时发生螺栓受弯屈服和销槽承压破坏,节点承载力、延性系数均随之增大;节点承载力亦随螺栓端距加大而增大,但螺栓端距达到7d(d为螺栓直径)时,增加端距对节点承载力影响可忽略。将试验结果与《木结构设计规范》、《木结构设计手册》和美国木结构规范ANSI/AF&PA NDS—2012承载力计算结果对比得知:《木结构设计手册》推荐的计算公式可以用于重组竹-钢填板螺栓连接承载力计算;其余两规范推荐的计算公式偏于保守,计算误差可达200%以上。 展开更多
关键词 重组竹 钢填板螺栓节点 顺纹受拉 破坏模式 承载力
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碳纤维增强重组竹受弯构件的极限承载力试验 被引量：15
2
作者 周爱萍 刘睿 +4 位作者 沈玉蓉 张苏鹏 于浩然 袁吉 李航 《林业工程学报》 北大核心 2017年第3期137-142,共6页
重组竹是一种竹基高强复合材料,适用于装配式梁柱结构,但还难以满足现代大跨建筑结构的需求。在重组竹梁受拉区粘贴轻质高强的CFRP(carbon fiber reinforced polymer),可充分发挥重组竹的受压性能,提高重组竹受弯构件的极限承载力。虽... 重组竹是一种竹基高强复合材料,适用于装配式梁柱结构,但还难以满足现代大跨建筑结构的需求。在重组竹梁受拉区粘贴轻质高强的CFRP(carbon fiber reinforced polymer),可充分发挥重组竹的受压性能,提高重组竹受弯构件的极限承载力。虽然重组竹的顺纹受拉应力-应变关系呈完全线性,但由于重组竹的顺纹受压应力-应变关系具有明显的非线性,故CFRP增强重组竹梁的极限承载力分析需要采用非线性模型。笔者通过CFRP增强重组竹梁采用简支梁4点弯曲试验,在研究其受弯破坏模式与破坏机理的基础上,导出了CFRP增强重组竹梁的极限承载力计算公式,并通过试验结果验证了公式的正确性。试验与计算结果表明,CFRP增强重组竹梁的破坏显示了明显的非线性特征,梁底分别粘贴一层、二层CFRP时,其极限承载力可分别提高14%和27%。 展开更多
关键词 碳纤维增强聚合物(CFRP) 重组竹 力学性能 力学模型
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碳纤维增强重组竹梁的极限挠度计算方法 被引量：4
3
作者 周爱萍 王超 +5 位作者 刘睿 沈玉蓉 周梦婕 袁吉 张苏鹏 陶洁 《林业工程学报》 北大核心 2017年第5期115-119,共5页
重组竹力学性能优于木材,非常适用于装配式梁柱结构。重组竹抗压强度高于普通混凝土材料,受压应力-应变关系非线性特征明显,但其弹性模量仅为混凝土弹性模量的1/2左右。采用碳纤维(CFRP)增强重组竹梁可充分利用重组竹的抗压性能,提高梁... 重组竹力学性能优于木材,非常适用于装配式梁柱结构。重组竹抗压强度高于普通混凝土材料,受压应力-应变关系非线性特征明显,但其弹性模量仅为混凝土弹性模量的1/2左右。采用碳纤维(CFRP)增强重组竹梁可充分利用重组竹的抗压性能,提高梁的承载能力,但其非线性变形更加显著。考虑重组竹的受压非线性本构关系,提出计算梁极限挠度的弹性理论修正计算方法。该方法将梁简化为带塑性铰的杆件,假设非线性变形仅发生在塑性铰区域,杆件其余部分始终处于弹性工作状态,将梁的变形分为弹性变形与塑性变形。通过截面应变分析,得到塑性变形的计算公式,进而得到CFRP增强重组竹梁的非线性变形计算公式。CFRP增强重组竹梁的四点弯曲试验表明,所提出的计算方法具有足够的精度。 展开更多
关键词 碳纤维 重组竹 非线性变形 力学模型
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竹重组材偏心受压试验研究 被引量：9
4
作者 李海涛 魏冬冬 +2 位作者 苏靖文 袁从淦 陈国 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期561-565,583,共6页
为了研究竹重组材柱偏心受压的力学性能,选稍部原竹制作竹重组材试件进行试验研究与分析,探讨了其偏心受压破坏机理.结果发现,偏心距较小试件的破坏大多因柱中部首先出现裂缝而导致,偏心距较大试件的破坏大多因牛腿附近首先出现裂缝并... 为了研究竹重组材柱偏心受压的力学性能,选稍部原竹制作竹重组材试件进行试验研究与分析,探讨了其偏心受压破坏机理.结果发现,偏心距较小试件的破坏大多因柱中部首先出现裂缝而导致,偏心距较大试件的破坏大多因牛腿附近首先出现裂缝并向柱中部延伸而导致;试件的刚度和极限荷载随着偏心距的增大而减小;荷载较小时,试件侧向挠度曲线基本符合正弦半波曲线,达到极限荷载附近时接近三角形;偏心受压柱的跨中截面平均应变基本上呈线性分布,符合平截面假定.同时,给出了考虑偏心距影响系数的竹重组材柱极限承载力计算公式,该公式的计算结果与试验结果吻合良好. 展开更多
关键词 竹重组材 偏心受压 相对偏心率 挠度
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重组竹Ⅱ型断裂特性试验研究 被引量：6
5
作者 黄东升 潘文平 +2 位作者 周爱萍 王骁睿 许嘉诺 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1076-1081,共6页
为研究重组竹顺纹Ⅱ型裂纹扩展条件,进行了ENF(end notched flexure)断裂试验.分别采用柔度标定法和修正梁理论计算了临界应变能释放率,对比了2种方法的优缺点,并研究了重组竹顺纹Ⅱ型断裂R曲线,计算了重组竹的断裂韧度.结果表明:重组... 为研究重组竹顺纹Ⅱ型裂纹扩展条件,进行了ENF(end notched flexure)断裂试验.分别采用柔度标定法和修正梁理论计算了临界应变能释放率,对比了2种方法的优缺点,并研究了重组竹顺纹Ⅱ型断裂R曲线,计算了重组竹的断裂韧度.结果表明:重组竹顺纹Ⅱ型裂纹的扩展具有自相似性,构件破坏经历断裂过程区FPZ(fracture process zone)发展和裂纹扩展2个阶段,FPZ的发展使得R曲线在加载初期表现出增长趋势,而裂纹扩展阶段R曲线基本保持水平;临界能量释放率G_(ⅡC)是与初始裂纹长度无关的常数,断裂韧度K_(ⅡC)平均值为4079 kN/m^(3/2),其值大约是常见木材的2倍. 展开更多
关键词 重组竹 Ⅱ型断裂 ENF试验 应变能释放率 断裂韧度 R曲线
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重组竹横纹销槽承压强度的试验研究 被引量：7
6
作者 周军文 黄东升 沈玉蓉 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第32期305-309,共5页
设计4组竹销槽直径不同的试件来分析螺杆直径对重组竹横纹销槽承压强度的影响。根据试验结果评价美国木结构设计规范和欧洲木结构设计规范推荐的理论计算公式对重组竹的适应性。采用1 mm/min的速度加载至试件破坏。根据试验结果,得到了... 设计4组竹销槽直径不同的试件来分析螺杆直径对重组竹横纹销槽承压强度的影响。根据试验结果评价美国木结构设计规范和欧洲木结构设计规范推荐的理论计算公式对重组竹的适应性。采用1 mm/min的速度加载至试件破坏。根据试验结果,得到了所有试件的荷载-位移曲线和极限强度值;并且得到基于美国规范5%d偏移法的屈服强度试验值。结果表明采用5%d偏移法得到的重组横纹竹销槽承压屈服强度值比较均匀,变异系数13.36%之内;并且其平均值随螺杆直径增大而减小,大于理论公式的计算结果;因此采用规范推荐的理论计算公式具有较高的可靠性。 展开更多
关键词 重组竹 横纹 销槽承压强度 螺杆直径 荷载-位移曲线
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基于VIC-3D技术的重组竹I型断裂参数确定方法 被引量：3
7
作者 杨蕾 周爱萍 +1 位作者 黄东升 何晨 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第5期100-104,110,共6页
重组竹是原竹经工业化制造而成的一种高强复合材料,近年来被用于建筑结构。由于重组竹内部存在许多微裂纹,断裂破坏是重组竹构件的主要失效模式。本文基于线弹性断裂理论和Irwin能量原理,采用VIC-3D全场变形测量技术确定裂纹扩展长度,... 重组竹是原竹经工业化制造而成的一种高强复合材料,近年来被用于建筑结构。由于重组竹内部存在许多微裂纹,断裂破坏是重组竹构件的主要失效模式。本文基于线弹性断裂理论和Irwin能量原理,采用VIC-3D全场变形测量技术确定裂纹扩展长度,通过重组竹楔形试件断裂试验,研究重组竹I型裂纹的断裂性能,给出重组竹的断裂韧度和R曲线。试验表明:VIC-3D全场变形测量技术可准确确定裂纹尖端,避免了等效柔度法的复杂运算。该方法的结构与等效柔度法高度一致,是研究重组竹断裂性能的一种有效测量手段。 展开更多
关键词 重组竹 I型断裂 VIC-3D技术 R曲线
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重组竹的单轴与纯剪应力应变关系 被引量：7
8
作者 盛宝璐 周爱萍 黄东升 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2015年第6期24-31,共8页
重组竹是将竹丝束平行组坯、经高压胶合而成的一种生物质复合材料,是一种极具潜势的建筑结构材料。研究重组竹的基本力学性能和应力应变关系,是建立此类材料本构关系和进行重组竹结构非线性分析的基础。将重组竹理想化为横向各向同性复... 重组竹是将竹丝束平行组坯、经高压胶合而成的一种生物质复合材料,是一种极具潜势的建筑结构材料。研究重组竹的基本力学性能和应力应变关系,是建立此类材料本构关系和进行重组竹结构非线性分析的基础。将重组竹理想化为横向各向同性复合材料,通过试验,给出了重组竹各主轴方向的单轴与各主平面的纯剪力学参数,建立了各种应力状态下的应力应变关系。结果表明,重组竹力学性能优于常用的结构用木材,且变异性较小。重组竹顺纹受拉强度约是顺纹受压强度的2倍;横纹受拉强度远远低于横纹受压强度;横切面内的剪切模量及强度远远低于另外两个方向,且横纹剪切强度是顺纹剪切强度的3倍。重组竹的应力应变关系和破坏模式与纤维参与受力程度密切相关。顺纹受拉时,拉应力完全由纤维承担,破坏表现为纤维的脆性拉断,强度最高,应力应变为完全线性关系;其他应力状态下,破坏均发生在基体或纤维-基体界面,若裂纹的扩展受到纤维限制,破坏呈渐进性,强度较低,应力应变曲线由早期的线性关系转入后期的非线性关系;当裂纹的扩展未受到纤维限制,破坏强度最低,应力应变呈线性关系。 展开更多
关键词 重组竹 应力应变关系 破坏模式 横观各向同性复合材料
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竹单板条层积复合材制备工艺及物理力学性能 被引量：2
9
作者 侯云艳 程万里 +3 位作者 宣丽慧 高珣 李庆德 周建波 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期71-77,共7页
以竹单板条、酚醛树脂(PF)胶黏剂、异氰酸酯(PMDI)胶黏剂为主要原料,按照设计的工艺流程制备了竹单板条层积复合材(PBSC);采用正交试验法,分析竹单板条原料规格尺寸、PF和PMDI两种胶黏剂溶液质量分数及浸渍时间对PBSC物理力学性能的影响... 以竹单板条、酚醛树脂(PF)胶黏剂、异氰酸酯(PMDI)胶黏剂为主要原料,按照设计的工艺流程制备了竹单板条层积复合材(PBSC);采用正交试验法,分析竹单板条原料规格尺寸、PF和PMDI两种胶黏剂溶液质量分数及浸渍时间对PBSC物理力学性能的影响,遴选制备PBSC的适宜工艺参数。结果表明:在实验范围内,PBSC物理力学性能随着胶黏剂溶液质量分数增加而增强,PF和PMDI两种胶黏剂质量分数为30%时PBSC力学性能均最佳,弹性模量分别为9 780、9 840 MPa,静曲强度分别为121.08、124.34 MPa,均达到GB/T20241—2006《单板层积材》结构用单板层积材100E优等品等级的规定值;浸渍时间为60 min时,性能最佳;单板条的尺寸规格对PBSC静曲强度和弹性模量的影响不显著; PF和PMDI浸渍处理的竹单板条制备的PBSC,物理力学性能无明显差异。 展开更多
关键词 竹材 竹单板 竹单板层积复合材 制备工艺 物理力学性能
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碎单板－竹片平行胶合材的研究 被引量：2
10
作者 范仔 许若璇 杨爱和 《木材工业》 北大核心 1995年第1期10-13,共4页
用竹黄蔑片强化碎单板平行胶合材。采用二次回归正交设计为数学模型，系统地研究热压三要素和浸渍量对碎单板－竹片平行胶合材物理力学性能的非线性影响，进而得出回归方程。结果表明，碎单板／竹片比为２：１～１：１，竹片厚为１．２... 用竹黄蔑片强化碎单板平行胶合材。采用二次回归正交设计为数学模型，系统地研究热压三要素和浸渍量对碎单板－竹片平行胶合材物理力学性能的非线性影响，进而得出回归方程。结果表明，碎单板／竹片比为２：１～１：１，竹片厚为１．２ｍｍ时，最有效地改善板材性能。热压三要素对ＭＯＲ和ＭＯＥ影响最显著，压力与密度关系密切。 展开更多
关键词 碎单板 竹黄篾片 力学性能 胶合板
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