胶合竹GluBam-混凝土组合梁组合方式及基本性能的试验研究

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胶合竹(GluBam)是现代竹结构的基本材料,因其良好的力学性能、加工性能及节能环保特性,在建筑结构、桥梁领域具有广阔的发展前景,胶合竹GluBam-混凝土组合梁也应运而生。与传统的钢筋混凝土梁相比,胶合竹GluBam-混凝土组合梁最大的特点是由抗拉能力较强的胶合竹GluBam取代了下层受拉易开裂的混凝土。目前来看,对于胶合竹GluBam-混凝土组合梁的研究尚处起步阶段,因此,开展胶合竹GluBam-混凝土组合梁的基本力学性能研究,选取几种较为合适的、能够应用于胶合竹GluBam-混凝土组合梁的连接件便具有重要的理论意义与实用价值。本文主要进行了胶合竹植筋抗拔试验、设计了几种胶合竹GluBam-混凝土组合梁剪力连接件、进行了剪切滑移试验研究,主要的研究内容如下:首先,进行了胶合竹植筋抗拔试验,获得了两种不同粘结剂、叠合方式及三种不同植筋深度试件的拔出性能。试验结果表明,液体粘结剂(A)的抗拔荷载约为浆体粘结剂(B)的1.3倍;侧立叠合方式试件的破坏荷载约为卧位叠合方式试件的1.17倍;试件的破坏荷载与螺纹钢筋的植入深度有关,随着植入深度的增加,破坏荷载增大,但并不成比例关系。在此基础上,对12种不同连接形式的胶合竹GluBam-混凝土组合梁进行了剪切试验,测量了组合梁的承载能力和相对滑移,得到了不同连接形式下组合梁的荷载-相对滑移曲线,并对不同连接形式组合梁的性能进行了分析比较。试验结果表明,在试验所采用的连接件中,连续钢板网试件的承载能力和抗滑刚度均为最高,其次为凹槽+螺栓形式,当采用这两种连接件时,试件的荷载-相对滑移曲线具有严格的线弹性区域和较好的塑性区域,是理想的剪切试验荷载-相对滑移曲线;当采用受剪截面积较小的折叠钢板、螺栓作为剪力连接件时,容易将胶合竹GluBa m及混凝土板劈裂;当设置防水层时组合梁的承载能力及抗滑刚度下降显著,所以是否设置防水层对组合梁的影响较大;当采用凹槽类型剪力连接件时,开槽角度对其影响较小;在现有钉长度下,对胶合竹打钉对组合梁承载能力的提高不大,但能明显增加其抗滑强度;施加预紧力试件的凹槽内混凝土与螺栓没有同时受力,预紧力在实际操作中难以准确控制,因此其力学性能明显下降。本文的研究结果,为胶合竹GluBam-混凝土组合梁剪力连接的设计和计算提供了重要的数据,为这种新型组合结构的进一步研究奠定了基础。
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