【摘 要】
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为了推动现代建筑行业向绿色化和工业化发展,将竹材应用于多高层建筑中,本文在已有的CFRP网格复合CLB单向板的研究基础上,展开对CFRP网格复合CLB双向板的受弯性能研究,并通过试验研究、理论分析和数值模拟等方法分别从力学性能和受弯性能等方面对CFRP网格复合重组竹板及CFRP网格复合CLB双向简支板进行了系统化的研究。本文主要的研究工作和结论如下:(1)对试验材料的力学性能展开初步的研究,包括重
【基金项目】
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国家十三五重点专项“绿色生态木竹结构体系研究与示范应用”的子课题“一体化关键预制构件及新型木竹组合结构”(2017YFC0703502); 国家自然科学基金面上项目“新型自复位CLB摇摆墙结构抗震性能研究"(51978152)
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为了推动现代建筑行业向绿色化和工业化发展,将竹材应用于多高层建筑中,本文在已有的CFRP网格复合CLB单向板的研究基础上,展开对CFRP网格复合CLB双向板的受弯性能研究,并通过试验研究、理论分析和数值模拟等方法分别从力学性能和受弯性能等方面对CFRP网格复合重组竹板及CFRP网格复合CLB双向简支板进行了系统化的研究。本文主要的研究工作和结论如下:(1)对试验材料的力学性能展开初步的研究,包括重组竹材和CFRP网格筋的力学性能试验。并对CFRP网格复合竹板进行单轴拉伸试验,研究有无CFRP网格,网格间距和网格层数等变量对其轴拉性能的影响。试验表明CFRP网格的加入可以改善了原始重组竹材的两向差异性大的缺陷,并且网格层数和网格间距的增加可以提高试件的拉伸性能。(2)对CFRP网格与竹材的粘结性能进行研究,即通过拉拔试验得出破坏模式、荷载-位移曲线及粘结-滑移曲线,推导出纵向碳纤维束的临界锚固长度计算公式,对粘结-滑移曲线进行拟合。通过试验得出,纵向碳纤维束层数和网格间距的增加都只对顺纹方向的粘结性能有增强作用,并且横向碳纤维束的根数和间距都对纵向碳纤维束有着显著的影响,且纵向碳纤维束锚固长度的增加,平均界面粘结强度和峰值荷载对应的滑移量都有下降的趋势。(3)通过试验研究有无CFRP网格、CLB板胶合层数对CFRP网格复合CLB双向简支板受弯性能的影响。在CLB双向板的板底埋入CFRP网格对其刚度影响较小,而增加胶合层数可以大大增强CFRP网格复合CLB双向板的刚度。并进行CLB双向简支板的挠度理论分析,分析结果表明本文采用的挠度理论推算公式是合理并且可靠的。(4)选用有限元分析软件ABAQUS对CFRP网格复合CLB双向简支板受弯试验进行有限元模拟,得出其应力云图、荷载-挠度和荷载-应变曲线,最终将有限元分析结果与实际试验结果进行对比分析。云图的变化趋势与实际试验结果符合。有限元模拟CLB双向板的线性阶段结果要优于模拟CFRP网格复合CLB双向板的线性阶段结果。
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