钢筋增强木—混凝土组合梁受弯性能试验研究

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木-混凝土组合结构是使用剪力连接件将混凝土板和木梁连成整体而共同受力的一种新型结构。木-混凝土组合结构中,混凝土受压、木材受拉,充分发挥了两种材料优良性能。木-混凝土组合梁中,木材弹性模量较小,存在天然缺陷。在荷载作用下,组合梁变形较大。采用钢筋对木-混凝土组合梁进行增强,可以提高其承载力和刚度。本文对4根木-混凝土组合梁进行受弯性能试验,其中3根为在木梁底增设不同直径钢筋的组合梁,1根为未增强的组合梁。主要研究内容及成果如下:1)通过理论分析与有限元数值计算,拟定试验方案,制作4根木-混凝土组合梁。2)对4根木-混凝土组合梁进行受弯静力破坏试验,对试验现象进行描述总结,得到木-混凝土组合梁跨中荷载-挠度曲线、木梁底和增强筋荷载-应变曲线、沿截面高度纵向应变分布曲线、混凝土板纵向应变分布曲线、木-混凝土组合梁界面滑移曲线。3)钢筋增强的木-混凝土组合梁,其极限承载力和抗弯刚度均有提高,且随钢筋直径的增大而增加;荷载达到极限承载力的80%左右时,钢筋屈服,在钢筋屈服之前,组合梁木梁底与增强筋应变保持同步变化,增强筋与木梁连接可靠;随着增强筋直径的增大,组合梁的中和轴下移,但均有统一中和轴,组合梁截面符合平截面假定。4)理论分析值与实测值在组合梁弹性变形和塑性变形初期阶段吻合较好,数值模拟值与实测值基本吻合。
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