1. 研究目的与意义
(1)研究目的
(1)通过测试横向层5种不同连接方式(缝隙宽度)的3层clt试件,评价横向层缝隙对3层结构clt试件滚动剪切性能的影响。
(2)根据clt破坏过程中的视频和图像信息,进行clt滚动剪切破坏裂纹分析,揭示clt破坏机理。
(2)研究意义
通过测试横向层为侧面涂胶、侧面不涂胶、侧面2mm缝隙、侧面4mm缝隙和侧面6mm缝隙5种类型的clt试件的滚动剪切模量和滚动剪切强度,评价横向层缝隙对3层结构clt试件的滚动剪切性能的影响,为通过合理控制横向层缝隙来改善clt滚动剪切性能提供一定的参考和基础数据。
2. 国内外研究现状分析
(1)国外研究现状
近年来国外很多科研工作者对clt的滚动剪切性能做了大量的研究,影响滚动剪切性能的主要因素可以概括为几个方面:一是树种的影响,如针叶材、阔叶材、木质复合材料等;二是木材的微观特性,如密度、早晚材、年轮方向等;三是制造工艺,如组坯方式、胶合工艺、连接方式等。为测试clt的滚动剪切性能,北美出台了clt产品标准ansi/apa prg 320(apa 2012),提供了测试时的依据和参考。
aicher和dill-langer运用有限元方法对云杉加工而成的三层结构clt试件的滚动剪切模量进行了定量分析,研究表明其滚动剪切模量根据年轮的不同分布在50mpa~200mpa之间。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
(1)clt滚动剪切性能分析
通过测试横向层为侧面涂胶、侧面不涂胶、侧面2mm缝隙、侧面4mm缝隙和侧面6mm缝隙5种类型的clt试件的滚动剪切模量和滚动剪切强度,分析横向层缝隙对clt滚动剪切性能的影响。
(2)clt滚动剪切破坏模式分析
根据clt破坏过程中的视频和图像信息,探索各加载阶段、各部位裂纹产生顺序及发展情况;区分裂纹产生的原因,如滚动剪切,胶层剪切,拉伸应力等。
4. 研究创新点
正交胶合木具有强度高以及良好的防火、隔声和抗震性能等优点,近年来在许多国家被广泛应用于民用和非民用建筑工程以及桥梁建造等。CLT最主要的结构特性是采用正交组坯,组坯时在横向层会存在一定的缝隙。
由于木材力学性能各向异性以及CLT正交铺设的结构特点,导致CLT的滚动剪切(Rolling shear)刚度和强度是CLT作为楼面板和屋面板力学性能的关键。CLT中滚动剪切行为指剪切应力引起锯材在其横切面(RT面)产生剪切应变。CLT在正交组坯的过程中容易产生缝隙,这种缝隙会影响其滚动剪切强度。
论文通过测试横向层不同缝隙的CLT试件探索横向层缝隙对CLT滚动剪切性能的影响。为通过合理控制横向层产生的缝隙来改善滚动剪切性能、推广CLT在中高层建筑上的应用提供一定的基础数据和参考。
