發(fā)布時間：2018-11-28 13:27

【摘要】：隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步,人們越來越關注建筑的生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展。木材作為一種綠色環(huán)保的天然資源,再次得到重視�，F(xiàn)代木-混凝土組合結構由木結構和混凝土結構發(fā)展而來,木材順紋受拉性能良好,混凝土受壓性能良好,木-混凝土組合結構能充分發(fā)揮兩種材料各自的優(yōu)勢,克服木結構和混凝土結構自身的諸多不足,已成為一種極具潛力的新型組合結構。在荷載作用下,保證兩種材料共同受力和變形協(xié)調是充分發(fā)揮其承載能力的關鍵。然而,現(xiàn)代木-混凝土組合結構橋梁的研究和應用尚處于起步階段,設計理論和設計方法亟待完善。為此,本文結合已有相關研究工作,對木-混凝土組合梁進行受力性能研究,主要結論如下:(1)對木-混凝土組合梁進行靜力試驗,測試典型截面的應變、撓度、滑移等相關參數(shù),得到截面應變分布規(guī)律以及滑移、撓度隨荷載變化的規(guī)律等。(2)針對混凝土剪切破壞和釘桿彎曲變形造成連接失效的破壞機理,建立木-混組合梁槽口釘類抗剪承載力的計算公式,并將計算結果與試驗結果進行比較,吻合良好,能夠較好地反映釘桿彎曲破壞時槽口釘類連接件抗剪承載力。(3)基于折減剛度法的研究思路,對木-混凝土組合梁提出了修正折減剛度法,并利用試驗結果進行驗證,同時與換算截面法以及γ法進行對比。計算結果表明,修正折減剛度法適用于木-混凝土組合梁彈性階段的撓度計算。(4)利用ANSYS有限元軟件對木-混凝土組合梁進行數(shù)值模擬計算,并與試驗結果進行對比。結果表明,ANSYS有限元數(shù)值模擬的荷載-撓度曲線在加載前期與試驗結果比較吻合。(5)運用不同的理論方法計算試驗梁豎向彎曲模態(tài)的前3階頻率,再利用Midas有限元軟件進行豎向彎曲模態(tài)分析,得到試驗梁豎向彎曲模態(tài)的前3階振型和相應頻率。計算結果表明,γ法與修正折減剛度法因考慮滑移效應,其豎向彎曲模態(tài)理論基頻與數(shù)值模擬總體上比較接近。
[Abstract]:With the development of economy and society, people pay more and more attention to the ecology and sustainable development of architecture. Wood, as a natural resource of green and environmental protection, is paid more attention to again. The modern wood-concrete composite structure is developed from wood structure and concrete structure. The tensile property of wood is good, the compressive performance of concrete is good, and the wood-concrete composite structure can give full play to the advantages of the two kinds of materials. To overcome the shortcomings of wood structure and concrete structure itself, it has become a new type of composite structure with great potential. Under the action of load, the key to give full play to the bearing capacity of the two materials is to ensure the coordination of their common forces and deformation. However, the research and application of modern wood-concrete composite structure bridge is still in its infancy, and the design theory and design method need to be improved. The main conclusions are as follows: (1) static test of wood-concrete composite beam is carried out to test the strain and deflection of typical section. The relative parameters such as slip, strain distribution of cross section and the variation of slip and deflection with load are obtained. (2) the failure mechanism of joint failure caused by shear failure of concrete and bending deformation of nail rod is discussed. A formula for calculating the shear capacity of wood concrete composite beams is established. The calculated results are in good agreement with the experimental results. It can better reflect the shear bearing capacity of slot nail connectors when the nail rod is bending failure. (3) based on the research ideas of the reduced stiffness method, the modified reduced stiffness method is proposed for wood concrete composite beams, and the experimental results are used to verify it. At the same time, it is compared with the conversion section method and 緯 method. The results show that the modified stiffness reduction method is suitable for the deflection calculation of wood-concrete composite beams in elastic stage. (4) the numerical simulation of wood-concrete composite beams is carried out by using ANSYS finite element software, and the results are compared with the experimental results. The results show that the load-deflection curves simulated by the ANSYS finite element method are in good agreement with the experimental results in the early stage of loading. (5) the first three order frequencies of the vertical bending modes of the test beams are calculated by different theoretical methods. The first three modes and corresponding frequencies of the vertical bending mode of the test beam are obtained by using the Midas finite element software. The calculation results show that the fundamental frequency of the vertical bending mode theory is close to that of the numerical simulation because of the slip effect in the 緯 method and the modified reduction stiffness method.
【學位授予單位】：中南林業(yè)科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU398.9

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本文編號：2362955