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胶合木—混凝土简支组合梁力学性能研究

刘一凡 王鹏 王永慧 史世论 韩春秀 彭俊源

刘一凡, 王鹏, 王永慧, 史世论, 韩春秀, 彭俊源. 胶合木—混凝土简支组合梁力学性能研究[J]. 钢结构(中英文), 2023, 38(7): 1-11. doi: 10.13206/j.gjgS23011002
引用本文: 刘一凡, 王鹏, 王永慧, 史世论, 韩春秀, 彭俊源. 胶合木—混凝土简支组合梁力学性能研究[J]. 钢结构(中英文), 2023, 38(7): 1-11. doi: 10.13206/j.gjgS23011002
Yifan Liu, Peng Wang, Yonghui Wang, Shilun Shi, Chunxiu Han, Junyuan Peng. Study on Mechanical Properties of Glued Laminated Wood-Concrete Simply Supported Composite Beams[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2023, 38(7): 1-11. doi: 10.13206/j.gjgS23011002
Citation: Yifan Liu, Peng Wang, Yonghui Wang, Shilun Shi, Chunxiu Han, Junyuan Peng. Study on Mechanical Properties of Glued Laminated Wood-Concrete Simply Supported Composite Beams[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2023, 38(7): 1-11. doi: 10.13206/j.gjgS23011002

胶合木—混凝土简支组合梁力学性能研究

doi: 10.13206/j.gjgS23011002
基金项目: 

国家自然科学基金项目(51308269,52068068,51708486)

详细信息
    作者简介:

    刘一凡,男,1998年出生,硕士研究生

    通讯作者:

    王鹏,男,1979年出生,博士,副教授,硕士生导师,wangpengletter@163.com。

Study on Mechanical Properties of Glued Laminated Wood-Concrete Simply Supported Composite Beams

  • 摘要: 胶合木-混凝土简支组合梁结合了胶合木与混凝土两种材料的结构力学特性,木梁通过剪力连接件与混凝土板形成一个整体,以此达到共同工作的作用。目前,在多高层建筑以及木结构建筑中得到了广泛的应用。另外,木结构符合绿色建筑的发展理念,发展木结构建筑可以降低建筑行业对环境的影响,具有十分重要的意义。为研究荷载形式和栓钉布置方式对胶合木-混凝土简支组合梁的滑移、挠度以及内力的影响,主要利用ANSYS软件进行建模分析,并与均匀情况布置下的栓钉进行对比分析,从而验证模型的正确性。基本假设为胶合木与混凝土为理想的线弹性材料,不考虑混凝土的开裂,基于此,讨论荷载形式、栓钉布置方式对滑移、挠度和内力的影响。建模思路:对于混凝土C30采用Solid 65单元进行建模,木梁则采用Solid 45单元,而栓钉则采用Conbine 39,栓钉本构采用Lukaszewska E中所拟合出的SST+S型号的连接件。同时进行参数化分析,输出组合梁的滑移、挠度和内力,并与胶合木-混凝土简支组合梁理论值做对比分析。结果表明:虽然木材是一种正交各向异性的材料,但是可以按材料力学的相关理论取与受力方向一致的弹性模量,通过钢-混组合梁的理论公式来推导胶合木-混凝土组合梁的公式,并且其滑移分布规律与钢-混组合梁分布规律一致,呈现出梁端大、中间小的分布规律,其有效刚度可以采用欧洲规范EN 1995-1-1中的“γ”进行计算,误差非常小;可以通过钢-混组合梁滑移理论的思路来推导胶合木-混凝土组合梁滑移理论公式,误差在7%左右;在剪力图面积大小相等时,对称集中荷载下组合梁的滑移及挠度最大,在工程中应尽量避免;在大多数荷载作用下,应根据滑移图合理分段布置栓钉,可以有效减少组合梁的滑移和挠度;ANSYS有限元软件可以正确模拟胶合木-混凝土简支组合梁,且具有很高的精度,为考虑正交各向异性的材料提供了方法和思路。
  • [1] 江雨辰,胡夏闽.木-混凝土组合梁研究综述[J].建筑结构学报,2019,40(10):149-157

    ,167.
    [2] 周东华,孙丽莉,樊江,等.组合梁挠度计算的新方法:有效刚度法[J].西南交通大学学报,2011,46(4):541-546.
    [3] 王鹏,周东华,王永慧,等.剪切连接件分段布置时组合梁滑移计算[J].建筑结构,2011,41(8):96-101.
    [4] European Committee for Standardization(ECS).Eurocode 5:design of timber structures:part 1-1:general rules and rules for buildings:EN 1995-1-1[S].Brussels:ECS,2005.
    [5] 潘景龙,祝恩淳.木结构设计原理[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
    [6] 中国建筑西南设计院.木结构设计手册[M].3版.北京:中国建筑工业出版社,1993.
    [7] Lukaszewska E,Johnsson H,Fragiacomo M.Performance of connections for prefabricated timber-concrete composite floors[J].Materials and Structures,2008,41(9):1533-1558.
    [8] 杨海旭,董彦博,张茂花,等.胶合木-混凝土组合楼板受弯性能有限元分析[J].林产工业,2022,59(8):34-39

    ,57.
    [9] 周东华,孙丽莉,樊江,等.弹性剪切连接组合梁的应力计算方法[J].工程力学,2011,28(3):157-162.
    [10] 曾兴贵,姜绍飞,周东华.基于有限元法的组合梁剪切连接件的优化布置[J].应用基础与工程科学学报,2014,22(3):512-524.
    [11] 陈伟.工程木-混凝土组合梁受力性能分析与试验研究[D].长沙:中南林业科技大学,2016.
    [12] 罗平杰,李亚东,揭志羽,等.滑移效应对钢-混凝土组合梁弹性应力的影响[J].钢结构,2016,31(7):26-29.
    [13] 童根树.钢-混凝土组合梁的刚度[J].钢结构(中英文),2022,37(10):50-52.
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  • 收稿日期:  2023-01-10

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