胶合竹—混凝土组合梁足尺抗弯试验与分析

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2、tsandanalysisofGluBam-concretecompositebeamsbyWANGZhenyuB.E.(HunanAgriculturalUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinStructuralEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorSHANBoMay,2018胶合竹-混凝土组合梁足

3、尺抗弯试验与分析摘要作为一种新型的组合形式，胶合竹-混凝土组合梁（GluBam/bamboo-concretecompositebeams,“BCC”）由上部的混凝土板、下部的胶合竹梁（GluBam）和剪力连接件组成。剪力连接件能够传递界面之间的剪力，控制混凝土板和竹梁间的界面滑移；混凝土板，由于刚度大、抗压强度高，主要受压；胶合竹梁，由于突出的强度/重量比，主要受拉、受弯。和单一的竹梁相比，胶合竹-混凝土组合梁可以显著地提高结构的强度和刚度，增大结构的跨度，并可改善结构的隔热、隔声性能以及隔振能力。因此，深入研究BCC组合梁的基本力学性能，将其应用于新建建筑及既有建筑的改造中

4、，应该具有广泛前景。本文进行了BCC组合梁的推出试验、足尺抗弯试验以及有限元模拟，主要研究内容如下：首先，对销连接和复合式凹槽连接的组合试件进行推出试验。销连接采用植筋螺杆作为连接件，复合式凹槽连接采用凹槽长度为200mm的矩形凹槽加内置螺杆作为连接件，试验测得了荷载-滑移曲线、抗剪承载力和抗滑移刚度等基本力学指标。研究结果表明：对于销连接件，选用直径为18mm的螺杆作为连接件较为合理；提高螺杆强度等级对改善剪切滑移性能没有实质性作用；在组合界面设置防水层，对胶合竹含水率的影响是短暂的，可以取消；对于复合式凹槽连接件，增大凹槽长度能显著提高组合试件的承载能力和抗滑移刚度。其次，

5、设计并进行了BCC组合梁的足尺抗弯试验。本次试验共设计了5根组合梁，选用双排钢板网、25根螺杆、不同凹槽长度的复合式凹槽连接件，试验得到了荷载-跨中挠度曲线、荷载-端部滑移曲线、应变分布曲线和组合效应退化曲线。试验结果表明：SM、SC系列组合梁表现出脆性破坏，NC、PNC系列组合梁有明显的强度恢复现象；适当增加连接件的数目和优化布置间距能明显地提高组合梁的整体性能；对于复合式凹槽连接件，扩大矩形凹槽长度能显著提高组合梁的整体刚度和承载力；混凝土的抗拉、抗剪性能，胶合竹梁的指接头位置、强度等级，层间结合力等都是影响组合梁组合性能不可忽略的因素。最后，对9根组合梁进行有限元模拟。通

6、过对混凝土板、胶合竹梁和连接件进行了三维实体建模，相对较好地模拟了界面特性，得到了荷载-跨中挠度线弹性曲线，有限元分析结果和试验结果大致相同，二者吻合程度较好。关键词：格鲁斑；连接件；胶合竹-混凝土组合梁；足尺抗弯试验；荷载-跨中挠度曲线；组合效应；有限元分析II硕士学位论文AbstractAsanewcompositesystem,GluBam/bamboo-concretecomposite(BCC)beamsconsistoftwoparts,anupperconcreteslabtiedtoalowerglubambeambymeansofshearconnectors

7、.Theshearconnectorstransmittheshearandpreventorreducetherelativeslipbetweenthelowerfibreoftheslabandtheupperfibreoftheglubambeamdependingontheefficiencyoftheconnection;theconcreteslab,mainlysubjectedtocompression,takesadvantageofthehighcompressions