碳纤维布加固OSB板的受力性能分析与研究开题报告

1. 研究目的与意义

采用碳纤维布对osb板(定向刨花板)进行不同覆面形式的加固，对加固前后的板材进行集中或均布荷载试验、冲击试验。通过试验比较加固前后受力性能的变化。基于试验结论，研究改善osb板的受力性能的方法，扩大osb板在实际工程的应用领域和范围

osb(oriented strandboard)板又称定向刨花板，国内也叫其为欧松板。它是一种合成木料。

"osb"的来源---"欧松板"的学名是定向结构刨花板(orientedstrandboard，0sb)，是一种来自欧洲、七八十年代在国际上迅速发展起来的一种新型板种.

2. 国内外研究现状分析

20世纪90年代，随着纤维材料的大幅降价，国内外一些学者开始深入研究纤维材料增强木梁的力学性能。1992年，plevris和triantafillou进行了碳纤维加固冷杉木梁的试验，并结合buchanan的本构关系模型进行了理论分析。同年，triantafillou，deskovic完成了预应力碳纤维布加固木梁的试验，试验结果表明加固木梁的受弯承载力、刚度和延性均有明显的提高。其中承载力提高了20%~40%。1994年，abdel-magid进行了9根铁山木梁受拉区加固试验，其中3根加筋，3根粘贴碳纤维布，3根粘贴芳纶纤维，结果表明粘贴碳纤维布的木梁强度提高了32%，大大高于芳纶纤维加固的木梁。1997年，triantafillou进行了21根受剪加固木梁的试验，深入研究了碳纤维加固木梁的抗剪性能，分析了影响强度提高的纤维材料的用量、类型等参数。2000年，johns,lacroix进行了一系列的碳纤维和玻璃纤维加固木梁的试验，发现了其强度比未加固的木梁提高了40%~70%，证明这种加固可以有效地改善木梁的受力性能。

在国内。2003年张大照首次进行了cfrp布粘贴于受拉表面加固圆形木梁的试验，指出一般单层cfrp布加固木梁的强度提高40%~50%，并能有效地改善木梁的变形性能。

周钟宏进行了cfrp布加固矩形木梁的试验，结果表面梁的高宽比越小，其加固后的极限承载力和刚度的提高幅度越大。对高宽比为2的试件，粘贴一层和二层cfrp布后承载力分别提高36%~42%和55%~57%，刚度也有大幅度的提高。而高宽比为3的试件粘贴两层cfrp布后承载力仅提高了17%~25%,刚度也没有明显的变化。

3. 研究的基本内容与计划

试材准备

本次试验制作21块质地相同的OSB板，分为三组。板均为矩形截面，bh=80mm150mm，设计长度l=2000mm，跨度l₀=1800mm。

L组：考虑到OSB板本身材质的离散性较大，为得出比较准确的结果，本试验有8块未加固OSB板L2-L9作为对比板，其他OSB板可以通过与该组OSB板对比估计出各种加固方案的效果。

C组：板1C-01和板1C-02底粘贴一层宽80mm、长1000mm的碳纤维布；板2C-01、板2C-02和板2C-03底粘贴两层宽80mm的碳纤维布，第一层长1000mm，第二层长1200mm；板3C-01和板3C-02底部粘贴三层宽80mm的碳纤维布，第一层长1000mm，第二层长1200mm，第三层长1400mm，该组OSB板通过改变碳纤维布层数及长度来改变CFRP的用量，以此研究不同CFRP用量对OSB板各性能的提高情况。

CH组：为了使板底面的碳纤维布与OSB板底部更好地粘结、锚固，从而更好地发挥碳纤维加固的作用，在第二组板的基础上增加环箍。1C-4H-01和板1C-4H-02底粘贴一层宽80mm、长1000mm的碳纤维布，并布置4条环箍碳纤维布；板2C-4H-01和板2C-4H-02底粘贴两层宽80mm的碳纤维布，第一层长1000mm，第二层长1200mm，并布置6条环箍碳纤维布；板3C-4H-01和板3C-4H-02底部粘贴三层宽80mm的碳纤维布，第一层长1000mm，第二层长1200mm，并布置6条环箍碳纤维布。该组通过与第二组的比较，研究有无环箍对OSB板各性能到底有多少影响。

试材加固分组

4. 研究创新点

试验主要从加固层数的不同从冲击荷载和均布荷载上研究，我觉得对于OSB板防水性也是一项很重要的要素，所以可以对OSB板进行一些淋湿后的荷载实验，比较加固前后OSB板的属性是否受湿度影响而变化，以便有更强的说服力，更能确定使用的环境。