胶合木螺栓杆植筋抗拔性能试验研究

对30个胶合木螺栓杆植筋试件进行对拉试验,研究锚固长度及胶层厚度对胶合木螺栓杆植筋的连接承载力及界面黏结性能的影响。试验结果表明,所有试件的破坏形态为胶层附近木材环向剪切破坏。加载初期,荷载-滑移关系曲线近似呈线性增长关系;随着荷载的增加,部分荷载-滑移关系曲线也表现出了一定的非线性行为;试件的极限荷载随锚固长度及胶层厚度的增加均增大;相同胶层厚度下,钢筋/胶层与木材/胶层界面平均粘结应力均随锚固长度的增大而减小;相同锚固长度下,钢筋/胶层界面的平均粘结应力随胶层厚度的增加而增大,而木材/胶层界面的平均粘结应力随着胶层厚度的增加而减小。     

点支式钢化玻璃在循环荷载下的试验研究

为研究四点支承玻璃面板在循环荷载下的力学性能,对11块采用浮头式驳接头连接方式的钢化玻璃面板,进行施加面外均布循环荷载的破坏试验,对整个循环荷载作用下玻璃面板关键点的动静态应力变化进行测量。试验表明,钢化玻璃在循环荷载作用下的荷载-应力呈线性关系,随着循环次数的增加,板内应力略有变化,表现为高脆性破坏。     

四边简支玻璃面板模爆法的试验研究

针对幕墙玻璃的结构特点,分别对四边简支的单片钢化玻璃面板、夹胶钢化玻璃面板和夹胶中空钢化玻璃面板进行了爆炸冲击荷载作用下的动力响应试验。试验研究了不同玻璃面板的破坏形式,以及不同爆炸冲击波的压力峰值和作用时间对玻璃面板破坏特征的影响。     

点支式钢化玻璃火灾下受力性能试验研究

为研究单层索网点支式玻璃幕墙中点支式单片、中空和夹胶钢化玻璃在火灾下的破裂过程,分别对点支式单片、中空和夹胶等3组开孔钢化玻璃进行了相同火灾条件下的负载试验研究。重点考察试验过程中玻璃位移随温度的发展情况、玻璃的破坏模式和破坏时间,以及其破裂过程等。通过将试验数据与相同类型的不开孔玻璃进行对比,研究了角部开孔对钢化玻璃在火灾下受力性能和破裂过程的影响。结果表明：火灾下,玻璃由于受热膨胀不均匀在表面产生的拉应力是其破坏的主要原因;玻璃面板承受的均布荷载将在玻璃内部产生荷载应力,并导致其面外变形增大;玻璃开孔,使其在四角点孔洞边缘形成大量微裂纹,造成玻璃面板孔边材料强度下降和应力集中,加剧了玻璃的破坏;点支式玻璃面板的固定支座约束限制了四边变形,加快了其中心点位移的增长。     

单层与中空钢化玻璃火灾下破坏机理试验研究

为研究单层索网点支玻璃幕墙中所常用的单层和中空钢化玻璃在火灾下的受力性能以及破坏机理,对5组钢化玻璃进行了相同火灾条件下的负载试验研究。试验重点考察了玻璃的破坏模式、玻璃破坏时的变形挠度、玻璃破坏时间、破坏时的临界温度以及试验过程中玻璃的位移发展情况等,并在试验基础之上进行了玻璃面板在火灾高温下的破坏机理分析。研究结果表明:火灾高温条件下玻璃由于受热膨胀不均匀在表面产生的拉应力是其破坏的主要原因;单层钢化玻璃的破坏临界温度为520℃左右,而中空玻璃面板为450~550℃;玻璃面板承受的均布荷载将在玻璃内部产生荷载应力,并导致其面外变形增大。     

CFRP板-钢黏结界面的疲劳性能

开展了碳纤维增强聚合物（CFRP）板-钢双搭接试件的疲劳试验,考虑荷载水平的影响,分析了黏结界面的疲劳性能,比较了基于平均黏结应力幅或局部黏结应力幅的中值及设计疲劳曲线（S-N曲线）的适用性.结果表明：疲劳荷载下CFRP板-钢接头的主要破坏模式为钢-胶层界面剥离或钢-胶层/CFRP板-胶层界面剥离的混合破坏模式;不同荷载水平下荷载-位移曲线斜率的变化趋势大致相同;界面损伤从界面黏结应力较大的加载端开始,逐渐向自由端扩展,扩展至一定程度后界面突然断裂;采用幂函数公式预测试件的疲劳寿命时,基于平均黏结应力幅S-N曲线的拟合优越性更为显著,疲劳极限为1.88 MPa;最后,给出了具有95%可靠度的设计S-N曲线.     

点式支承玻璃板承载能力影响因素分析

点式玻璃幕墙在国内运用越来越广。为此,对点支式玻璃幕墙的玻璃在均布荷载作用下的应力与挠度进行了计算,分析了影响点式支承玻璃板承载性能的几个重要因素：玻璃板厚度、孔心至玻璃板边缘距离、玻璃板尺寸、玻璃板长宽比,得到了一些有价值的结论,对工程设计具有指导作用.     

点驳式玻璃幕墙对玻璃的要求

点驳式玻璃幕墙玻璃板面所受的各种荷载通过驳接爪传给支承结构,玻璃孔和驳接头处有较大的应力集中,所以宜采用钢化玻璃。钢化玻璃用水平钢化能消除玻璃钢化中产生的内应力,减少钢化玻璃上墙后“自爆”的危险。　　钢化玻璃厚度一般选择8毫米、12毫米、15毫米,特殊情况另外考虑。　　点驳式玻璃幕墙也可采用钢化夹层玻璃,主要是安全性好,也有一定的隔音效果。　　钢化中空玻璃,可选择12＋12A＋6毫米,10＋12A＋8毫米等。　　根据设计需要也可以采用弯钢化玻璃,弯钢化中空玻璃和弯钢化夹层玻璃等。　　幕墙玻璃垂直面大于5度、用在…     

点支承中空玻璃板孔边应力的有限元分析

点支承开孔玻璃板承受垂直于板面的均布荷载时,开孔周围分布着较大的集中应力,显著影响着玻璃板的承载性能。目前国内外对于点支承单层玻璃板孔边应力的研究较多,但关于中空玻璃板孔边应力的研究尚不多见。本文利用有限元方法求解四点支承中空玻璃孔边最大应力,讨论了孔边最大应力对于玻璃板承载性能的影响,指出孔心边距以及外、内片厚度对于孔边应力都有较大的影响,并与试验结果进行比较分析,对点支承中空玻璃的设计作出了必要建议。     

胶合木植筋黏结锚固性能试验研究

对25个胶合木植筋（带肋钢筋）试件进行对拉试验,研究植筋长细比(λ=la/d)及胶层厚度对胶合木植筋的连接承载力及界面黏结性能的影响,并对试件的破坏形态和破坏机理进行分析。为获得胶层界面黏结应力的分布,设计钢筋内贴片试件进行试验。结果表明,试件的破坏形态主要有钢筋拔出、木材环向剪切、木材劈裂、钢筋屈服;植筋连接的拉拔承载力随锚固长度及胶层厚度的增加而增大,当植筋长细比λ达到12.5时,试件发生钢筋屈服破坏,属延性破坏模式;锚固长度与胶层厚度对植筋 木材的黏结性能影响显著,不同锚固长度和胶层厚度的试件,其胶层界面黏结应力分布符合Volkersen(1938)理论,总体上沿锚固长度方向呈两端附近大而中部小趋势;在胶层厚度2~6mm范围内,随着胶层厚度的增加,钢筋-胶层界面与木材-胶层界面平均黏结应力呈不同的变化规律,前者随胶层厚度的增加而增大,而后者随胶层厚度的增加而减小,且胶层厚度的适当增加有利于加载端部的黏结应力峰值的降低。     

夹层玻璃金属植入节点抗拉拔性能研究

结构玻璃一般采用夹层玻璃。对于夹层玻璃构件,可采用金属植入节点来实现构件间的连接,但目前缺少成熟的金属植入式节点承载力设计方法。为此,设计并制作了5个采用离子性中间层的夹层玻璃金属植入节点,通过静力试验研究金属植入节点的抗拉拔性能,得到了节点的破坏形态及节点在拔出过程中的荷载-位移曲线。试验中节点破坏由胶片脱黏控制,且具有一定的延性破坏特征。通过理论推导得到了考虑胶片拉伸及剪切变形协调的胶片内力计算方法和节点承载力计算方法,将拉伸黏接面脱黏时定义为金属植入节点的承载能力极限状态,建议设计时应保证外层玻璃具有足够的强度。通过试验结果与理论计算结果进行对比,验证了所提出承载力计算方法的合理性。     

Progressive damage and fracture of laminated glass beams

The use of laminated glass is increasing due to the realization of transparent load-bearing elements for architectural glazing applications. In laminated glass, two or more layers of glass are bonded to thin thermoplastic interlayers to improve the post-breakage characteristics of the glass. After breakage, the residual load-carrying capacity of the laminate depends on the mechanical properties of the laminate constituents. Three-point bending tests are presented on laminated glass specimens, made with an internal float glass and two external equal tempered glass panels. The laminated glass specimens, of equal cross section, were characterized by three different combinations of annealed float and fully thermally tempered glass plies. In addition, two sets of specimens were constructed with two different interlayers having significantly different mechanical properties. The flexural load was applied parallel to the lamination plane (in-plane loading) and the tests were conducted at room temperature. The post-failure response and the failure mechanisms detected are presented and discussed.     

胶合竹I形搁栅梁受力性能试验研究

为研究胶合竹I形搁栅梁的受力性能,设计3组共30根不同跨度的胶合竹I形搁栅梁,并在每组试件的不同位置设置指接,采用三等分点处加载的方式对其进行静力试验研究。对胶合竹I形搁栅梁的破坏形态、破坏机理、截面刚度和承载力等进行研究。结果表明：胶合竹I形搁栅梁的跨中截面应变沿梁截面高度基本呈线性分布,符合平截面假定;截面刚度能够满足木工字梁相关规范要求;胶合竹I形搁栅梁的承载力主要由腹板的性能以及腹板和翼缘的指接强度控制。采用加拿大规范CAS 086-01中建议的承载力计算公式,并结合指接处的应力分析,计算得到的试件承载力与试验结果接近。     

钢-玻璃组合梁平面内受力性能及计算方法研究

目前国内外对钢-玻璃组合梁结构的受力模式及承载力研究不足,对5个钢-玻璃组合梁试件进行了平面内受力性能试验,并基于多线性和线性材料本构模型进行了有限元分析。研究了采用钢化夹层（胶）玻璃腹板和单片钢化玻璃腹板组合梁的剪压破坏模式及纯弯曲破坏模式,两种破坏模式的区别在于纯弯曲破坏始于梁底弯矩最大部位,而剪压破坏在局部受压及剪跨区域发生。采用我国JGJ 102—2003中关于平面内玻璃肋受弯计算公式分析了组合梁承载力,基于塑性铰线方法提出了该类组合梁承载力的理论计算公式。研究结果表明：剪压破坏时钢化夹层（胶）玻璃腹板随着荷载增大而呈现明显的界面孔隙,相比同厚度的单片钢化玻璃腹板,夹层（胶）玻璃腹板能提高组合梁的弯曲变形能力。增加腹板玻璃厚度和胶结强度均可提高组合梁的承载力,且前者的贡献更为明显,对于后者,剪压破坏和纯弯曲破坏分别取决于结构胶的压缩模量和剪切模量。考虑了胶结部分受拉刚度贡献的有效截面系数能更好预测组合梁的纯弯曲破坏承载力,而提出基于塑性铰线机制的计算方法能更好预测组合梁的剪压破坏承载力。     

再生混凝土与锈蚀钢筋间的粘结性能试验研究

为了探究再生混凝土结构的耐久性能,对5组不同钢筋锈蚀率(0~9%)的再生混凝土梁式试件进行加载试验。分析不同钢筋锈蚀率对再生混凝土梁式试件的钢筋应变、局部粘结应力、粘结滑移和极限粘结应力的影响。结果表明:钢筋锈蚀率大于3%时试件底部开始有细微锈胀裂缝出现;锈蚀率越大,荷载作用下钢筋应变沿锚固位置的变化曲线越平缓;局部粘结应力沿锚固段呈现出双峰分布,峰值主要集中在加载端和自由端附近;加载端附近位置滑移现象最先发生,远离加载端滑移现象延后;随着钢筋锈蚀率的增大,极限粘结强度先增加后降低,极限荷载下的滑移值增大。     

预应力叠合板抗火性能试验研究

为了解预应力叠合板在火灾中及火灾后的受力性能,制作了12块不同叠合层厚度的预应力叠合板,通过受火试验及受火后的静载试验,研究叠合板在高温和荷载耦合作用下的受力性能以及不同受火时间下受火后的受力机制和剩余承载力。结果表明：预应力叠合板在高温和荷载耦合作用下,叠合面将会产生水平裂缝,燃烧时间越长,这种现象越明显,甚至出现预制层与叠合层脱离;钢筋桁架对预应力叠合板的抗火性能具有重要作用,保证了叠合层与预制层脱离后板仍具有一定的整体工作性能;预应力叠合板在高温和荷载耦合作用下,将会产生顺筋裂缝,发生黏结破坏;受火后预应力叠合板再施加荷载,预制层与叠合层将会完全分离脱开,板的受力机制发生变化,由受弯构件转化为桁架结构;对于受火时间不超过60min、保护层厚度为20mm的预应力叠合板,其剩余承载力仍能达到未受火叠合板的80%以上;对于保护层厚度为20mm、预制层厚度为40mm、叠合层厚度不小于70mm的叠合板,其耐火极限可达2h以上。     

弧形结构玻璃和非对称钢化玻璃承载性能研究

弧形结构非常有利于玻璃材料性能的发挥。本文通过三点弯曲实验和均布荷载实验研究了弧形玻璃和非对称钢化玻璃的弯曲强度和承受均布荷载的能力,实验结果表明相对于普通玻璃和钢化玻璃,普通弧形玻璃具有较高的弯曲强度,且非对称钢化玻璃强应力面具有较高的承载能力。     

往复荷载作用下型钢再生混凝土界面黏结性能及影响因素分析

为研究往复荷载作用下型钢再生混凝土界面的黏结滑移性能,设计了14个型钢再生混凝土试件并对其进行往复加载试验,分析了型钢再生混凝土的黏结破坏过程,研究了其界面黏结应力分布,在此基础上考察了不同设计参数对型钢再生混凝土界面黏结强度的影响。结果表明：往复荷载作用下型钢再生混凝土界面的黏结破坏过程可分为4个阶段(微滑移阶段、滑移发展阶段、黏结力陡降阶段和残余阶段),对应4个受力特征点(微滑移点、黏结荷载极限点、残余点和破坏点);与单向推出荷载作用相比,往复荷载作用下试件的极限黏结强度最大降低40%左右;加载初期,在正向卸载和正向加载时,黏结应力峰值在固定端附近,且随型钢埋置长度的增大而逐渐减小;在负向加载和负向卸载时,加载端附近黏结应力逐渐变大,试件由两端向中间逐渐破坏;型钢再生混凝土的特征黏结强度随着再生混凝土取代率的增加而降低,随着型钢保护层厚度、体积配箍率和再生混凝土强度的增加而提高。最后建立了型钢再生混凝土的特征黏结强度计算式,并将计算值与试验值进行对比,两者吻合较好。