摘要
胶合木作为一种绿色减排的建筑材料，在国内国际上正得到大力推广。但在服役过程中，胶合木会受到自然环境及荷载等多种因素的影响而逐渐发生性能退化，对胶合木结构的工程应用和耐久性产生严重影响。为探究胶合木在服役期间的力学性能退化规律，本文通过多种环境因素以及持续荷载的共同作用，进行了胶合木梁的性能退化试验研究，主要内容如下： （1）通过考虑温度、湿度、紫外光照、喷淋、加载水平、环境循环方式和持续作用时间等影响因素，设计胶合木梁性能退化试验，进行初始力学性能测试，得到试件的平衡含水率、抗弯弹性模量及抗弯强度。 （2）在多功能环境模拟试验室内进行性能退化试验，考察各组试件在不同工况下不同老化阶段的物理性能变化和力学性能退化规律。结果显示：不同环境条件下的试件物理力学性能的变化不一，当温湿度相对温和适中、紫外光照及喷淋累加作用时间较短时，除表面颜色稍有加深外，物理特性未发生明显变化，试件力学性能无显著的退化趋势。当温湿度较高、紫外光照及喷淋累积作用时间较长时，试件的颜色、平衡含水率以及厚度膨胀率等物理性能变化显著，部分试件出现表面裂缝、树脂渗出等现象，试件的胶合强度、抗弯模量、抗弯强度等力学性能出现显著退化。 （3）由试验所测的力学性能数据可知，不同试验条件下，试件性能在初期退化率较高，若环境温和，后期试件性能会有所恢复，具有明显的波动性，尚无退化趋势；而环境恶劣时，力学性能退化明显，呈明显的波动性退化趋势，试验中弹性模量和抗弯强度最大退化比分别达到15.5%和15.3%。试验中紫外光照、喷淋的累积作用时间越长，试件的损伤及力学性能退化越明显；试验循环周期越短，持续时间越长，试件力学性能的退化越显著。此外，试验过程中出现的试件破坏现象表明，构件的持续荷载效应在环境作用下被显著放大，因此，研究木构件持续荷载效应需要考虑光照、喷淋等更多的环境因素。 （4）考虑到光照、喷淋等环境因素的影响，在性能退化指数模型中引入了环境作用系数k，用于描述胶合木梁力学性能在环境因素与持续荷载共同作用下的退化规律，并对试验数据进行拟合得到不同试验工况下的模型参数。结果表明，环境因素越恶劣，环境作用系数越大。 （5）考虑木结构在外部环境下较易在顶层梁柱端部、中间层外围柱端、底层柱脚等部位出现老化损伤，利用ABAQUS有限元软件对局部老化的胶合木框架结构进行有限元模拟，分析不同老化部位和不同老化程度对结构承载力的影响。结果表明，局部老化对结构在竖向荷载作用下的内力分布及最值影响甚小；但对水平地震响应有明显的放大，其中顶层梁柱端老化的影响较小，而中间层外围柱端和底层柱脚的老化影响显著，柱端老化越严重，结构各层的加速度以及层间相对位移的增幅就越大。
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