摘要
胶合木作为一种新型绿色建材越来越受关注。为了提高木材、竹材利用率和改善木柱受力性能,本文以常见的樟子松和楠竹竹片为原材料、双组份水基粘合剂为胶粘剂制造了2种类型的胶合木柱,即空心胶合木柱与竹-木组合空心柱。首先进行了木材的受压试验和竹片的受拉试验,然后进行了空心胶合木柱与竹-木组合空心柱轴心受压试验,并应用ABAQUS软件进行有限元数值模拟分析,研究其轴心受压性能,成果可为工程应用提供参考。本文主要完成的工作及取得的创新成果如下: (1)通过3根空心胶合木柱、3根竹-木组合空心柱的轴心受压试验,获得了两组柱试件位移、应变数据及破坏形态,分析了破坏机理和承载能力,给出了空心胶合木柱承载力建议计算公式;通过对数据回归分析,分别建立了空心胶合木柱与竹-木组合空心柱应力-应变之间的回归方程;最后按国内两种规范对比分析了两组胶合木柱的轴心受压稳定系数。结果表明:两组试件均属于强度破坏,空心胶合木柱与竹-木组合空心柱破坏形态存在差别,竹-木组合空心柱破坏现象不明显,木材压屈现象大幅减少;竹片层对木柱增强效果显著,竹-木组合空心柱相比空心胶合木柱轴心受压承载力提高20.1%,相较空心胶合木柱纵向位移延性提高30%、侧向位移延性提高40%,位移变形允许范围增大而同时承载能力没有完全丧失;分别采用《木结构设计标准》、《胶合木结构技术规范》计算轴心受压稳定系数,竹-木组合空心柱受压稳定系数为1.08,相较于空心胶合木柱提高了20%。 (2)采用ABAQUS软件,分别建立空心胶合木柱、竹-木组合空心柱有限元模型,对两组木柱进行了轴心受压性能分析。得到了应力、应变云图,并将计算与试验结果对比,二者吻合较好;竹-木组合空心柱的性能提升效果与试验结果相近。