【摘要】：新疆楊在新疆地區(qū)分布廣泛,生長速度較快,年產(chǎn)量大,但其強度低、耐久性差、易干燥開裂,同時存在木節(jié)裂紋等天然缺陷,從而制約了其作為建筑結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件的應(yīng)用。目前,對力學性能較差的木材可以采用加固的方法改善其力學性能。玄武巖纖維復(fù)合增強材料(Basalt fiber reinforced plastics/BFRP)加固就是一種有效的加固技術(shù),該技術(shù)在木結(jié)構(gòu)加固修復(fù)領(lǐng)域中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。部分國內(nèi)外學者做了采用玄武巖纖維對木制構(gòu)件的加固研究,但針對新疆楊的加固研究較少,特別是采用有限元模擬的分析相對較少。因此,對BFRP加固新疆楊木梁進行仿真方面的研究具有一定的理論意義。本文針對未加固木梁及粘貼BFRP加固木梁的抗彎性能進行了數(shù)值模擬,首先采用有限元軟件ANSYS建立了模型,為了驗證相關(guān)參數(shù)及模型的準確性,將模擬值與理論公式計算結(jié)果對比分析;其次,通過數(shù)值計算分析,得出各試件的荷載-撓度曲線、應(yīng)力云圖、應(yīng)變沿高度變化曲線等,并對其破壞形式、極限承載力、荷載-變形特性等方面的力學性能進行了綜合分析。最后,將數(shù)值模擬結(jié)果與試驗結(jié)果相比,BFRP加固新疆楊木梁的變形趨勢、抗彎承載力、荷載-撓度曲線等力學特性模擬結(jié)果與試驗結(jié)果較為接近。同時,在相同荷載下,沿橫截面高度方向的應(yīng)變分布也與試驗值基本一致,從而數(shù)值計算結(jié)果是可靠的,為今后的BFRP加固新疆楊木梁的抗彎性能研究提供了一定的參考和借鑒意義。
[Abstract]:Xinjiang poplar is widely distributed in Xinjiang, the growth rate is fast, the annual output is large, but its strength is low, durability is poor, easy to dry and crack, at the same time, there are natural defects such as wood joint crack, which restricts its application as a stress component of building structure. At present, the mechanical properties of wood with poor mechanical properties can be improved by strengthening. Basalt fiber composite reinforcement material (Basalt fiber reinforced plastics/BFRP (basalt fiber composite reinforcement material) is an effective reinforcement technology, which has been more and more widely used in the field of wood structure reinforcement and repair. Some scholars at home and abroad have done research on the reinforcement of wooden components with basalt fiber, but the research on the reinforcement of Xinjiang poplar is less, especially the analysis by finite element simulation is relatively few. Therefore, the research on the simulation of BFRP strengthened poplar beam in Xinjiang has certain theoretical significance. In this paper, the bending performance of unstrengthened wooden beams and bonded BFRP strengthened wooden beams is simulated. Firstly, the finite element software ANSYS is used to establish the model. In order to verify the accuracy of the relevant parameters and models, the simulation values are compared with the theoretical formula calculation results. Secondly, through numerical calculation and analysis, the load-deflection curve, stress cloud diagram and strain variation curve along the height of each specimen are obtained, and the mechanical properties of the failure form, ultimate bearing capacity and load-deformation characteristics are comprehensively analyzed. Finally, the numerical simulation results are compared with the experimental results. The simulation results of mechanical properties such as deformation trend, bending capacity and load-deflection curve of BFRP strengthened poplar beams in Xinjiang are close to the experimental results. At the same time, under the same load, the strain distribution along the cross section height direction is basically consistent with the experimental value, so the numerical calculation results are reliable, which provides a certain reference and reference significance for the future study of the bending performance of Xinjiang Yangmu beam strengthened by BFRP.
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU366.2

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本文編號：2512171