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论文在试验的基础上对纤维材料加固(增强)木梁抗弯性能进行了研究。
试验部分包括4根木梁(TB1~TB4)的抗弯性能试验(其中,TB1梁为未采用加固措施的梁,作为参照梁;TB2为CFRP布材加固梁;TB3为预应力CFRP布材加固梁;TB4为GFRP筋材加固增强梁)和木材材性试验(木材抗弯弹性模量测定、木材抗弯强度测定、木材顺纹抗压强度测定以及木材顺纹抗拉强度测定)。试验证明,加固后的梁延性提高,在抗弯能力方面分别提高10~25%. 关于TB3梁预应力施加,作者提出几种施加方案,考虑到试验室条件和费用等问题,试验中采用预弯法(Pre-flex)施加预应力。
分析部分在前人关于木材材性本构关系基础上,进行改进,提出新的木材材性本构关系,这种本构关系简单实用。分析中,作者采用两种分析方法:一种以我国现行《木结构设计规范》(GBJ 5-88)为基础的线弹性分析;另一种以改进后木材本构关系为基础,参照ASTM有关规定进行的非线性分析。两种分析结果同试验结果吻合较好,误差基本不超过10%.另外,研究中针对预弯法施加预应力将施加预应力大小同外力之间建立关系,并给出粘结纤维界面应力的解析解。
此外,为全面了解纤维材料加固(增强)木结构的性能,论文给出了纤维加固(增强)木结构的推荐研究方向。