现代轻型木结构建筑中组合木柱轴心受压性能研究
LVL组合柱轴心受压性能研究
板 材 。 它 的 优 点 是 各 向变 异 性 小 、稳 定 性 好 、 规 格 精 确 强 度 高 、韧 性大 ．比 实木 锯 材 在 强 度 、韧 性 方 面 提 高 了 ３ 倍 ，从 而 在
工程 上 得 到 了 广 泛 的应 用 。
组 合柱 ．试件 截 面尺 寸 详见 表 １ 。本 次试 验 采用 济南 试 金集 团生产 的Ｗ Ｅ Ｗ一 １ ０ ０ ０ Ａ型万 能试 验 机进 行 加载试 验 。
Ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ Ｐ ｌ ａ ｔ ｌ ｏ ｒ ｍ ｌ ■
Ｌ ＶＬ 组 合 柱 轴 心 受 压 性 能研 究
口 安 阳工学院 土木与建筑工程学院 高丽 丽 石志强
采 用 不 同 间 距 的 钉 连 接 和 螺 栓 连 接 方 式 ， 制 作 了２ １ 根Ｌ Ｖ Ｌ 组 合 柱 ， 对 其 进 行 轴 心 抗 压 试 验 ，通 过 实 验 数 据 及 承
资 源 短 缺 ．导 致 我 国 木 结 构 发 展 缓 慢 。 目前 我 国 市 场 上 产 出 的
木 材 以 人 工 速 生 材 为 主 人 工 速 生 材 生 长 速 度 快 、轮 伐 期 短 ，
致 使 其 密 度 较 低 ．材 质 较 差 ．Ｌ ＶＬ （ Ｌ ａｍｊ ｎ ａ ｔ ｅ ｄ Ｖｅ ｎ ｅｅ ｒ Ｌ ｕｍ—
工 。 木 材 在 古 建 筑 中 得 到 了 广 泛 应 用 。 时 至 近 代 ， 由 于 天 然 林
２ 、Ｌห้องสมุดไป่ตู้ＶＬ 组 合 柱 轴 心 抗 压 试 验
２ ． １构 件设 计
Ｌ ＶＬ 组 合 构 件 常 用 的 连 接 方式 为钉 接 和 螺栓 连 接 ，螺 栓 采 用 直径１ ２ ｍｍ大六 角头 普通 螺 栓 ，铁 钉 采用４． １×１ Ｏ Ｏ ｍｍ普通 圆钉 ，
全轻混凝土柱偏心受压性能试验研究
２ Ｃ ａ ｇｈ ｎＸｗ ｎ ｏｓ ｕｔ ｎＰｏ ｃｏ ｎｇｍ ｎ ｎ ｏ ｕ ａ ｔ Ｔ ｏ， ｈ ｎｃ ｕ， ｈｎ １０ １） ： ｈ ｎｃｕ ｉａ ｇＣ ｎｔ ｃｏ ｒ ｅ ｉ Ｍａ ａ ｅ ｅｔ ｄ Ｃｎ ｌ ｎ Ｄ Ｃ ． Ｃ ａ ｇｈ ｎ Ｃ ｉ ｒ ｉ ｊｔｎ ａ ｓ ｔ Ｌ ａ ３０ ２
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FRP木夹芯柱高温后轴心受压的试验研究
FRP木夹芯柱高温后轴心受压的试验研究摘要本文提供了2组8根FRP加固木夹芯柱和4根对比组原木柱的轴心抗压试验数据，研究高温对FRP夹芯木柱受压性能的影响，旨在为FRP夹芯木柱高温后剩余承载力评估提供研究基础。
试验结果表明，FRP木夹芯柱基本为延性破坏，原木柱部分高温受压后是脆性破坏。
FRP对木柱的约束作用显著提高木柱的受压承载能力，其极限承载力随温度的增加而明显降低，方形木夹芯柱高温后的承载能力优于圆形木夹芯柱。
高温后木夹芯柱承载力下降原因主要是高温后木材强度的明显劣化，FRP的性能降低，树脂软化，与木柱连接面发生剥离。
关键词FRP；夹芯木柱；高温；剩余承载力前言纤维增强复合材料（FRP）凭借其轻质高强、耐腐蚀性好、设计灵活、耐疲劳等优点，广泛用于结构加固改造、房屋建造、桥梁建设等领域，备受国内外工程师、研究人员、设计人员们的青睐。
目前，国内外大部分研究主要针对室温下FRP夹芯结构的性能研究。
美国Oklahoma大学对FRP加固木柱的抗压性能进行了试验研究，研究表明采用FRP 环向缠绕加固木柱可提高抗压极限承载力约17%。
同济大学的张大照[1]，南京工业大学的邵劲松[2-3]，四川大学的梁危[4]等人，先后通过试验研究了不同加固方式对木柱抗压性能的影响，并得出FRP加固木柱的破坏模式及极限承载力的计算公式等结论。
然而，上述研究仅报道了室温下的试验研究，为适应现代工程结构向大跨、高耸、重载、轻质发展的需求，纤维增强复合材料（FRP）作为結构材料的高温后性能尤为重要。
但一般FRP不能在高温下长期使用，通用聚酯FRP在50℃以上强度就明显下降，一般只在100℃以下使用；通用型环氧FRP在60℃以上，强度有明显下降[5]。
因此考虑FRP高温后剩余强度十分必要。
本文采用3层FRP纤维布环向加固不同截面尺寸木柱，进行高温后轴心受压的试验研究，了解高温后FRP夹芯木柱的抗压性能变化，为FRP构件和结构的抗火设计及火灾后的损伤评估、加固提供依据。
轴心受压柱的受力性能与破坏特征
三向受压状态，提高了柱的抗压和变形能力。 l 当荷载增加到螺旋箍筋屈服时，螺旋箍筋对核心混凝土约
束作用开始降低，柱子开始破坏。
2、基本公式
f fc r
在间接钢筋间距s的范围内，根据σr合力与钢筋拉力的平衡， 可得
r
2 f yv Ass1 sdcor
1908.9KN
Nu N 1500kN
柱的截面安全
二、螺旋箍筋柱 1、受力分析
普通柱的箍筋往往由于间距过大，对横向变形约束作用较 小，而螺旋箍筋柱能有效地约束混凝土的横向变形，从而可以 提高柱的承载能力。
螺旋箍筋柱极限荷载一般要大于同样截面尺寸的普通箍筋 柱。
轴向荷载设计值较大
截面尺寸受到限制
【例2.5-1】已知某钢筋混凝土柱，其计算长度l0为5.0m，截面尺寸 为400mm×400mm，采用C30混凝土、HRB400级钢筋，柱顶截面 承受轴心压力设计值N=2368800N。 求：该柱所需纵向钢筋截面面积。
解：
确定稳定系数： l0 5000 12.5 b 400
查表，并经插值得 0.94 Nhomakorabea表中Ｈ对底层柱为从基础顶面到一层楼盖顶面的高度；对其余各层柱段，Ｈ为上、 下两层楼盖顶面之间的高度。
二、短柱的受力特点和破坏特征
第1阶段：弹性阶段
第2阶段：弹塑性阶段
• 此阶段荷载较小， 构件处于弹性阶段
• 变形的增加与外力 的增长成正比
• 截面纵筋和混凝土 的压应力与荷载也 基本上呈线性关系。
• 此阶段的荷载较大， 混凝土塑性变形开始 发展
刚性屋盖的单层房屋排架柱、露天吊车柱和栈桥柱的计算 长度l0
柱的类型
无吊车
格构腹板增强木芯复合材料短柱轴压性能试验与理论分析
固化剂ꎮ 试件制作采用真空导入工艺 [１０] ꎬ基本制作
合柱形式ꎮ 复合材料对木芯材起约束作用ꎬ而木材
复合材料约束木质芯材复合柱构件可以达到理想的
结构性能ꎬ且具有轻质高强、耐腐蚀、电磁屏蔽等特
征ꎬ可应用于建筑、 桥梁等工程领域的柱构件
[１￣５]
ꎮ
国内外学者对木质芯材复合材料组合构件进行了一
系列弯曲、剥离、轴压、疲劳等试验与理论研究ꎬ如
４５°ꎬ再 １ 层 ０° / ９０°ꎬ最后 １ 层 － ４５° / ４５°ꎻ６ 层的铺法
为:先 ２ 层 － ４５° / ４５°ꎬ再 ２ 层 ０° / ９０°ꎬ最后 ２ 层 － ４５° /
４５°ꎮ 所采 用 的 格 构 腹 板 类 型 分 别 有 “ 一 ” 字 型、
“ 二” 字型和“ 十” 字型ꎬ对应的试件编号和截面参见
ＦＲＰ / ＣＭ ２０１９ Ｎｏ １１
玻璃钢 / 复合材料
６５
２０１９ 年第 １１ 期
２ 试验结果与分析
２ １ 破坏现象
表 １ 试件参数
Ｔａｂｌｅ １ Ｄｅｔａｉｌｓ ｏｆ ｔｅｓｔｅｄ ｃｏｌｕｍｎｓ
“ ＧＦＲＰ” ) 作为面层ꎬ木材( 常用的有泡桐木、南方松
１ 试验研究
１ １ 试件制备
试件制备所采用的原料为 ＨＳ￣２１０１￣Ｇ１００ 型不
等) 、泡沫等轻质材料作为芯材所构成的一种新型复
饱和聚酯树脂ꎬ泡桐木ꎬ８００ ｇ / ｍ２ 双轴向(４５° / － ４５°)、
同时能对复合材料面层提供有效的支撑作用ꎬ因此ꎬ
较好ꎮ
关键词: 木芯复合柱ꎻ 格构腹板ꎻ 轴压ꎻ 破坏模式ꎻ 承载力
中图分类号: ＴＢ３３２ 文献标识码: Ａ 文章编号: １００３－０９９９(２０１９)１１－００６４－０５
现代轻型木结构建筑中组合木柱轴心受压性能研究
现代轻型木结构建筑中组合木柱轴心受压性能研究
陈迪;熊海贝;刘正虎
【期刊名称】《结构工程师》
【年(卷),期】2011(000)B01
【摘要】本文介绍了轻型木结构体系中组合木构件的研究进展。
通过4组共22
根组合木柱构件的轴心受压试验，对此类构件轴心受压性能进行研究。
根据各组试验数据的对比，分析组合片材数，构件长细比，钉间距及金属套箍对组合木结构柱轴心受压性能的影响，对于组合木柱的设计应用提供一定的参考。
本文所得的研究成果主要有：（1）组合木柱连接钉对轴心受压性能的提高没有显著的影响；（2）减小组合柱长细比，增设金属套箍能有效提高其承载力；（3）长细比的提高及片材数的增加能增强组合木柱的协同工作能力。
【总页数】6页(P206-211)
【作者】陈迪;熊海贝;刘正虎
【作者单位】同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092
【正文语种】中文
【中图分类】TU364
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轴心受压性能试验研究5.空心胶合木柱轴心受压性能研究
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轻型木结构建筑中组合木构件研究进展
ｌ ｍｅ ｃ ｎ ｔｕ ｔｏ ｓ ｅ ｏ ｄ，ｔ ｅ ｐ ｒｆｌｏ ｏ ｈ ｏ ｅ ｇ ｃ ｏａ ｓ’ｒ ｓ ａｃ ｎ ｂ ｌ— ｐ ｔｍｂ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｗａ ｆａ ｏ ｓｒ ｃｉ ｎ ． Ｓ ｃ ｎ ｈ ｏ ｔｏｉ ｆｔ ｅ ｆ ｒ ｉｎ ｓ ｈ ｌ ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｕｉ ｕ ｉ ｅ ｍｂ ｒ ｓ ｔ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ． Ｔｈ ｔｐ ｓ ｆ ｏ ｕ ｓ ｎ ｌ ｄ ｄ ｎ ｈ ｉ ｅ ｔｇ ｔｏ ｓ ｒ ｅ ｙ ｅ ｏ ｃ ｌ ｍｎ ｉ ｃｕ ｅ ｉ ｔ ｅ ｎｖ ｓｉ ａｉｎ ａ ｅ： ｌｙ ｒ ｄ， ｓ ａ ｅ ａ ｅｅ ｐ ｃ ｄ， ｂ ｘ ｎ ｂ ａ ｅ ｏ ａ ｄ ｒ ｃ ｄ
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Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｓ ａ ｅ ｒ ｖｅ ｔ ｅ ｓｒ ｃ ｉ ｐ ｐ ｒ ｅ ｉｗｓ ｈ ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｏ ｒ ｓ ａ ｃ ｏ ｂ ｉ ． ｐ ｉ ｅ ｍｂ ｒ ｉ ｗｏ ｄ． ａ ｖ ｌｐ ｎ ｓ ｆ ｅ ｅ ｒｈ ｎ ｕ ｌ－ ｔｍｂ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｎ ｔｕ ｏ － ｍｅ ｌ ｆ
木核心钢管混凝土短柱轴压性能试验研究
第 39 卷第 5 期2023 年10 月结构工程师Structural Engineers Vol. 39 ， No. 5Oct. 2023木核心钢管混凝土短柱轴压性能试验研究乔玲玲阿里甫江·夏木西*李成祥刘祥祖周珠珠穆合普力·库尔班（新疆大学建筑工程学院，新疆乌鲁木齐 830047）摘要为探索木核心对实心和空心钢管混凝土柱（CFST和H-CFST）受力性能的改善作用，进行了试验研究。
设计了与CFST和H-CFST对应的空心夹层钢管混凝土、空心配筋钢管混凝土以及圆形和方形木核心钢管和配筋钢管混凝土（T-CFST和T-RCFST）试件，并进行轴压试验。
通过对各试件的破坏模式、断裂韧性、延性、组合效应和承载力等特性的综合分析，发现T-CFST和T-RCFST的力学性能明显优于对应的空心构件并接近于对应的实心构件，并给出承载力计算公式。
研究结果表明，CFST内配置木核心是可行的；T-CFST有助于改善CFST的自重大和H-CFST的脆性大等问题，配筋则可进一步提升T-CFST的受力性能；本文给出的公式可预估T-CFST和T-RCFST短柱的轴压承载力。
关键词木核心钢管混凝土，试验研究，组合效应，承载力Experimental Study on Axial Compressive Performance of Timber Core Concrete-Filled Steel Tube Short ColumnQIAO Lingling ALIFUJIANG Xiamuxi*LI Chengxiang LIU XiangzuZHOU Zhuzhu MUHEPULI Kuerban（School of Architecture and Civil Engineering，Xinjiang University， Urumqi Xinjiang 830047， China）Abstract Compression tests were performed to investigate the improving effect of timber core on loading performances of solid and hollow section concrete-filled steel tube （CFST and H-CFST）short column. Specimens of double skin H-CFST，hollow reinforced concrete-filled steel tube （RCFST）and round and square timber core CFST and RCFST （T-CFST and T-RCFST）were fabricated and tested. Through the analyses on failure mode，loading performance，fracture toughness，ductility，composite effect and load-bearing capacity，it was found that T-CFST and T-RCFST exhibit significant mechanical performances compared to its corresponding hollow section and closer performances compared to its corresponding solid section，and the equations for load bearing capcity was proposed. Finally conclusions were drawn as：it is applicable to configure timer core in CFST；T-CFST helps to mitigate the adverse effect caused by the self-weight of CFST and the brittleness of H-CFST，and the reinforcement in T-CFST further improves the performance；the proposed equation is apt for predicting the axial compressive strength of T-CFST and T-RCFST short columns.Keywords timber core CFST， experimental study， composite effect， load-bearing capacity收稿日期：2022-08-30基金项目：新疆大学大学生创新训练计划资助（202110755057）；国家自然科学基金资助项目（51968068）作者简介：乔玲玲，女，硕士，主要从事钢管混凝土组合结构的研究。
碳纤维布加固木柱轴心抗压性能试验研究
碳纤维布加固木柱轴心抗压性能试验研究马建勋胡平蒋湘闽胡明（西安交通大学结构物诊断与改造工程研究中心西安710049）摘要：采用碳纤维布，对8组木柱（短柱）构件进行环向粘贴碳纤维布加固。
通过试验考察了碳纤维布加固对木柱轴心抗压极限承载能力的提高效果；分析了碳纤维布加固木柱的破坏形态及荷载应变关系；通过各组试件试验结果的对比分析了碳纤维布的用量、布置形式对提高轴心抗压承载力的影响。
关键词：木柱碳纤维布加固轴压承载力EXPERIMENTAL RESEARCH ON AXIAL COMPRESSIVE BEHAVIORS FORTIMBER COLUMN STRENGTHENED ITH CFRPMa Jianxun Hu Ping Jiang Xiangmin Hu Ming（Engineering Research Center of StructuraI Diagnosis and RehabiIitation ，Xi'an Jiaotong UniversityXi'an 710049）Abstract ：Eight groups of timber coIumns components reinforced by carbon fiber reinforced poIymer（CFRP ）with various enwrapping forms have been studied at Iaboratory.The enhancing effect of their axiaI compressive bearing capacity and the faiIure mode are investigated.Based on the data coIIected in the test ，Ioad-strain curves have been drawn and anaIysed.FinaIIy ，the infIuence of guantity ，space and wide of CFRP on test resuIt is discussed.Keywords ：timber coIumnCFRPstrengtheningaxiaI compressive bearing capacity第一作者：马建勋男1961年10月出生教授博士生导师国家一级注册结构工程师收稿日期：2005-04-040前言我国历史悠久，文化遗产丰富，古建筑更是细致多样，作为一笔巨大的历史财富对我国的经济、历史、社会做出了巨大贡献。
FRP加固木柱轴心受压性能试验研究
１ 试 验 概况
１ ． １ 试 件设花旗 松工 程木 的物 理力 学性 能
木 ，由绿 色建 材 中心加 工工 厂所 生产 ，工 厂 通过 ：制 材 窑 干一 木材 分级一 指 接一
刨光 涂胶一加压胶合 整形加工一检验
第 ２ ９ 卷第 ４期
２ ０ １ ３ 年 ７月
齐 齐 哈 尔 大 学 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｑｉ ｑ ｉ ｈ ａ ｒ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
Ｖｏ １ ． ２ ９． Ｎｏ ． ４
Ｊ ｕ ｌ ｙ ， ２ ０１ ３
Ｆ ＲＰ ￣ Ｉ 固木 柱 轴 心 受压 性 能试 验 研 究
木 柱
横 向缠绕
位移、 位移和荷载值 ， 达到极限荷 载后 ， 采用连续加载方式 ，
记 录 每秒各测 点性 能参数 ，直 至试 件破 坏为 止 。
图 １ 木柱 加 固方式 示意 图
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ 一 Ｏ １ — １ ６
基金 项 目：安徽省 教育 厅 自然科 学研 究项 目 （ Ｋ Ｊ ２ ０ １ ２ Ｂ１ ７ ７） ；黄 山学 院教学 研究项 目 （ ２ ０ １ ２ Ｊ Ｘ Ｙ Ｊ １ ８ ） ；国家 级大 学生创 新训 练项 目 （ ２ ０ １ ２ １ ０ ３ ７ ５ ０ １ ４）
材 料设计 了 ｌ ～３不 同层 数 的试 件 ，用 来分 析 Ｆ Ｒ Ｐ的层 数和 弹 性模量 对加 固木柱性 能 的影 响 。
１ － ２ 加载装 置及量 测 内容
图 ２为仪表设 置 及加载 示 意 图。所 有加 固柱加 载试 验 均
在结 构试 验室 的 ２ ０ ０ ０ ｋ Ｎ液 压试 验 机上 进行 。试 验采 用分 级 加 载 和连续加 载相结 合 的方式 进行 加载 。记 录各级 荷载下 的
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ｎ ｍｂ ｒ ｆＳ Ｆ ｗ ｕｄ ｍａ ｅ ｌ ｍｉａ ｉｎ ｆｂ ｉ － ｐ ｃ ｌ ｍｎ ｏ ｋ ｍｕ ｈ ｂ ｔ ｒ ｕ ｅｓ ｏ Ｐ ｏ ｌ ｋ ａ ｎ ｔ ｓ ｏ ｕ ｌ ｕ ｏｕ ｓ ｗ ｒ ｃ ｅｔ 。 ｏ ｔ ｅ
ｕ ｓ ｎ ｄ ｅ ｌ ｏｐ ｏ ｌ ｅ ｈ ｎｅｉ ｘ ｌｃｍ ｒｓｉ ｂｌｙ （ ）ｈ ｎｒａｅｏ ｓ ｎ ｅ ｅｓａ ｄ ｍｎ ｄａｄｍ ｔ ｏ ｓｗ ｕｄ ｎ ａ ｃ ｔ ａｉ ｏ ｐｅｓ ｅａ ｉｔ； ３ ｔｅｉｃｅｓ ｆ ｌ ｄｒ ｓ ｎ ａ ａｈ ｓ ａ ｖ ｉ ｅ ｎ
柱 的协 同 工作 能 力 。 关键词 组 合 木 构 件 ，组 合 柱 ， 心 受 压 ， 稳 轴 失
Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌＲｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｉ ｌＣｏ ｐｒ ｓ ｉ ｅ Ｐｒ ｐ ｒ ｙ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｓ ａ ｃ ｎ Ａｘ ａ ｍ ｅ ｓｖ ｏ ｅ ｔ ｏ ｉ － ｐ Ｃｏ ｕ ｎ ｎ Ｍ ｏ ｅ ｎ Ｔｉ ｂ ｒ Ｃｏ ｓｒ ｃ ｉ ｎ ｆＢｕ ｌ ｕ ｌ ｍ ｓ ｉ ｔ ｄ ｒ ｍ ｅ ｎ ｔ ｕ ｔｏ ｓ
细比 ， 间距及金属 套箍 对组合 木结构 柱轴心 受压性 能的影 响 ， 钉 对于组合 木柱 的设计 应用提供 一定 的参
考。本 文所得的研 究成 果主要有 ： １ 组合 木柱 连接 钉 对轴 心 受压 性 能 的提 高没 有显 著 的影 响 ； ２ 减 （） （） 小组合 柱 长细比 ， 增设 金属 套箍 能有效提 高其承 载 力 ；３ 长 细 比的提 高及 片材 数 的增加 能 增强 组合 木 （）
（ 同济 大学 结 构 工 程 与 防 灾研 究 所 ， 海 ２０ ９ ） 上 ０ ０ ２
摘
要
本文介 绍 了轻 型木 结构体 系中组合木 构件 的研 究 进展 。通 过 ４组 共 ２ ２根 组合 木 柱构 件 的轴
心受压试验 ， 对此 类构件 轴心 受压性 能进 行研 究 。根 据各 组 试验数 据 的对 比 ， 析组 合 片材 数 ， 分 构件 长
ＣＨＥＮ Ｄｉ ＸＩ ＯＮＧ ｉ ｅ Ｈａ ｂ ｉ Ｌ Ｕ Ｚｈ ｎ ｈ Ｉ ｅｇ ｕ
（ ｅｅｒｈＩ ｓ ｔ ｅｏ Ｓｒｃ ｒｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇａ ｄ Ｄ ｓｓ ｒ ｅ ｕ ｔ ｎ ｏ Ｔ ｎｊ Ｕ ｉ ｒｉ ， ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ０ ２ Ｃ ｉ ） Ｒ ｓａｃ ｔｕ ｆ ｔ ｔ ａ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ ｎ ｉ ｔ ｄ ｃ ｏ ｆ ｏ ｇｉ ｎ ｅｓ ｙ Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ９ ， ｈｎ ｎ ｉｔ ｕ ｕ ｉ ａｅＲ ｉ ｖ ｔ ａ
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第 ２ 增 刊 ７卷 ２１ ０ １年 １ 月
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构
工
程
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Ｊｎ ０ １ ａ ．２ １
现 代 轻 型 木 结 构 建 筑 中组 合 木 柱
轴 心 受 压 性 能 研 究
陈 迪 熊 海 贝 刘 正 虎
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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