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木-钢组合箱梁抗弯性能试验及有限元对比分析
被引量：
3
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作者
刘佳桐
雷云
+3 位作者
郦维
陈领
刘瑞越
王解军
《中南林业科技大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期178-189,共12页
【目的】为促进木结构在大型工程中的应用范围,本研究提出了一种以落叶松胶合木板作为上下翼板、焊接冷弯薄壁槽钢作为腹板并通过螺栓连接的木-钢组合箱梁。【方法】采用分级加载的方式分别对3根木-钢组合箱梁和1根木箱梁进行弯曲加载试...
【目的】为促进木结构在大型工程中的应用范围,本研究提出了一种以落叶松胶合木板作为上下翼板、焊接冷弯薄壁槽钢作为腹板并通过螺栓连接的木-钢组合箱梁。【方法】采用分级加载的方式分别对3根木-钢组合箱梁和1根木箱梁进行弯曲加载试验,观测组合箱梁和木箱梁在荷载作用下翼缘和腹板的应变变化、挠度的发展、破坏过程及形态变化,研究其抗弯极限承载力和抗弯刚度等力学性能,并基于ABAQUS建立了有限元模型对组合箱梁及胶合木箱梁进行数值模拟分析。【结果】组合箱梁的翼板与腹板组合性能较好,最终均为下翼缘木板受拉断裂的破坏模式,同时伴随着钢材局部屈曲和上翼缘木材的局部劈裂等破坏;木箱梁为腹板顺纹剪切破坏。相比胶合木箱梁,组合箱梁的抗弯极限承载能力平均提升了30.33%,但初始刚度平均降低了34.42%;根据翼板横向应变分布计算了木箱梁和木-钢组合箱梁上翼缘的剪力滞系数以及有效分布宽度。有限元模型与试验结果吻合良好,能有效预测木-钢组合箱梁及胶合木箱梁的弯曲性能。【结论】木-钢组合箱梁充分发挥了木材和钢材的力学性能,相比于纯木箱梁,抗弯承载力提升显著,说明木-钢组合箱梁是一种科学合理的组合形式,研究成果可为木-钢组合箱梁的后续研究提供一定的理论基础。
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关键词
木-钢组合箱梁
胶合木箱梁
螺栓连接
承载力失效试验
有限元分析
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职称材料
题名
木-钢组合箱梁抗弯性能试验及有限元对比分析
被引量：
3
1
作者
刘佳桐
雷云
郦维
陈领
刘瑞越
王解军
机构
中南林业科技大学土木工程学院
广安市广安区交通运输局
湖南大学设计研究院有限公司
出处
《中南林业科技大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期178-189,共12页
基金
湖南省科技创新团队项目“生态建筑环境材料研发与应用”(2020RC4049)
中南林业科技大学科研项目(9010263203077)。
文摘
【目的】为促进木结构在大型工程中的应用范围,本研究提出了一种以落叶松胶合木板作为上下翼板、焊接冷弯薄壁槽钢作为腹板并通过螺栓连接的木-钢组合箱梁。【方法】采用分级加载的方式分别对3根木-钢组合箱梁和1根木箱梁进行弯曲加载试验,观测组合箱梁和木箱梁在荷载作用下翼缘和腹板的应变变化、挠度的发展、破坏过程及形态变化,研究其抗弯极限承载力和抗弯刚度等力学性能,并基于ABAQUS建立了有限元模型对组合箱梁及胶合木箱梁进行数值模拟分析。【结果】组合箱梁的翼板与腹板组合性能较好,最终均为下翼缘木板受拉断裂的破坏模式,同时伴随着钢材局部屈曲和上翼缘木材的局部劈裂等破坏;木箱梁为腹板顺纹剪切破坏。相比胶合木箱梁,组合箱梁的抗弯极限承载能力平均提升了30.33%,但初始刚度平均降低了34.42%;根据翼板横向应变分布计算了木箱梁和木-钢组合箱梁上翼缘的剪力滞系数以及有效分布宽度。有限元模型与试验结果吻合良好,能有效预测木-钢组合箱梁及胶合木箱梁的弯曲性能。【结论】木-钢组合箱梁充分发挥了木材和钢材的力学性能,相比于纯木箱梁,抗弯承载力提升显著,说明木-钢组合箱梁是一种科学合理的组合形式,研究成果可为木-钢组合箱梁的后续研究提供一定的理论基础。
关键词
木-钢组合箱梁
胶合木箱梁
螺栓连接
承载力失效试验
有限元分析
Keywords
timber-steel composite box beam
laminated timber box beams
bolt connection
load-bearing force failure test
finite element analysis
分类号
S781.21 [农业科学—木材科学与技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
木-钢组合箱梁抗弯性能试验及有限元对比分析
刘佳桐
雷云
郦维
陈领
刘瑞越
王解军
《中南林业科技大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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