CFRP约束竹条-薄壁圆钢管组合柱轴压性能研究

为延缓胶黏剂的失效,防止薄壁钢管过早发生屈曲,同时应对竹材防火、防虫、防腐性能差的缺点,提出一种CFRP约束竹条-薄壁圆钢管组合柱。制作9个短柱和4个长柱并对其进行轴心受压试验,继而基于验证后的有限元模型,分析竹条厚度、CFRP层数、钢管截面以及长细比对轴压性能的影响规律,在此基础上提出组合柱轴压承载力理论计算公式。研究结果表明：组合柱的破坏模式为柱中材料破坏、端部压溃破坏及整体失稳;组合柱的承载力随着竹条厚度和钢管直径的增加而增大,随着长细比的增大而减小;CFRP在中小长细比(λ_c≤50)组合柱中的环箍作用显著,但在大长细比(λ_c>50)组合柱中作用有限;组合柱发生整体失稳破坏的长细比界限值为19;各参数对组合柱承载力提升效率的影响不同。试验、有限元模拟及理论分析的结果吻合较好,承载力公式的计算结果与试验或有限元分析结果的平均误差均低于5.0%,最大误差均低于10%,说明轴心受压承载力计算公式具有较高的精度,适用于预测CFRP约束竹条-薄壁圆钢管组合柱的承载力。     

原竹保温材料界面黏结滑移性能试验研究

为研究原竹-保温材料界面的黏结应力与滑移分布,进行了12个试件的拉拔试验,研究了界面的破坏模式、黏结机理及影响黏结强度的因素,并给出了提高原竹-保温材料界面黏结性能的措施.结果表明:原竹-保温材料界面的黏结力由化学胶结力、机械咬合力及摩擦力3部分组成.原竹-保温材料界面的滑移过程可分为4个阶段:无滑移阶段、滑移阶段、摩擦阶段、后滑移阶段.保温材料包裹原竹的长度越长、原竹表面越粗糙、原竹直径越小,其界面黏结强度越大,其中原竹表面粗糙度的影响最大.对原竹表面进行粗糙化处理、选用直径较小的原竹、用保温材料将原竹全面包裹可提高原竹-保温材料界面的黏结性能.     

基于竹材含水率的喷涂多功能环保材料-原竹黏结界面抗滑移性能试验研究

竹材含水率是影响喷涂多功能环保材料-原竹黏结界面抗滑移性能的重要因素。设计了2组共计6个试件,获取不同含水率下原竹喷涂环保材料后直径的变化规律。为研究原竹含水率以及原竹表面处理方式对黏结性能的影响,设计了9组共计27个试件,并进行了推出试验。结果表明:喷涂环保材料1 d后,原竹直径增大至极值,随后缩小,约30 d后趋于平稳。原竹含水率越高,原竹与多功能环保材料的黏结性能越差,原竹含水率为55%~65%时二者直接脱离,原竹含水率为15%~25%时二者抗滑移承载力最大。原竹表面处理后,二者黏结性能得以改善。其中,涂刷防水胶结剂增强效果最显著,包裹钢丝网增强效果较小,增设竹栓杆或者安装竹篾有一定效果,同时进行包裹钢丝网、涂刷防水胶结剂和安装竹篾既可显著增强二者黏结性能,破坏后承载力也不会急剧下降,钢丝网还可抑制喷涂多功能环保材料开裂,是一种较可靠的构造做法。     

喷涂保温材料-原竹骨架组合墙体抗震性能研究

喷涂保温材料-原竹骨架组合墙体是在原竹骨架外喷涂轻质保温材料制成。通过对喷涂保温材料-原竹骨架组合墙体试件进行低周反复加载试验,分析了试件的受力过程和破坏形态,研究了试件的滞回曲线、骨架曲线、承载能力、抗侧刚度及延性等抗震性能,并通过有限元分析比较了组合墙体和原竹骨架的抗侧承载能力,最后将试验结果与已有喷涂保温材料-冷弯薄壁型钢组合墙体的试验数据进行了对比分析。结果表明：喷涂保温材料-原竹骨架组合墙体具有较高的受剪承载力、抗侧刚度以及良好的抗震性能;组合墙体的抗侧承载能力为原竹骨架的2.9倍;与喷涂保温材料-冷弯薄壁型钢组合墙体相比,喷涂保温材料-原竹骨架组合墙体受剪承载力和抗侧刚度略有降低,但该组合墙体同样具有一定的推广价值。     

喷涂复合材料-密布原竹组合楼板抗弯性能试验研究

对一块喷涂复合材料-密布原竹组合楼板的抗弯性能进行了试验研究,通过观察各级荷载作用下组合楼板挠度发展情况,探讨组合楼板的破坏过程、破坏形式及破坏机理,考虑原竹与喷涂复合材料之间的组合效应,获得组合楼板的抗弯承载力,并得出组合板的荷载-挠度曲线以及原竹荷载-应变曲线.结果表明:这种组合楼板整体性能良好,原竹与喷涂复合材料之间具有很好的组合效应,能够提供较高的承载力.