9m长胶合木梁受弯性能和炭化速度的试验研究

ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＶｏｌ.4８，Ｎｏ.３，２０１８

工业建筑 ２０１８年第4８卷第３期 ９ｍ长胶合木梁受弯性能和炭化速度的试验研究

*

陈 溪１

吴 勇２

陈玲珠１

冯静慧３

张富文１

许清风

１

（１.上海市建筑科学研究院，上海市工程结构安全重点实验室，上海 ２０００３２；

２.苏州昆仑绿建木结构科技有限公司，江苏苏州 ２１５１０５；３.上海建科检验有限公司，上海 ２０１２０８） 摘 要：对９ｍ长足尺胶合木梁的受弯性能和炭化速度进行试验研究。结果表明：足尺胶合木梁发生源于纯弯区段木材或连接缺陷的弯曲破坏；跨中截面沿高度方向应变变化符合平截面假定；理论分析和数值模拟方法均可较准确地预测木梁的受弯承载力；数值模拟方法还可以较准确地模拟木梁破坏全过程的变形情况。实测胶合木梁在ＩＳＯ８３4升温曲线下的炭化速度为０.７ｍｍ/ｍｉｎ，与欧洲规范一致，略小于ＧＢ/Ｔ５０７０８—２０１２《胶合木结构技术规范》的规定值，说明胶合木梁具有可靠的耐火性能。 关键词：胶合木梁；抗弯承载力；受弯性能；炭化速度；耐火性能 ＤＯＩ：１０.１３２０４/ｊ.ｇｙｊｚ２０１８０３０１３

ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＦＬＥＸＵＲＡＬＢＥＨＡＶＩＯＲＡＮＤＣＨＡＲＲＩＮＧＲＡＴＥＯＦＡ

９-ＭＥＴＥＲ-ＳＰＡＮＬＯＮＧＧＬＵＬＡＭＢＥＡＭ

ＣＨＥＮＸｉ１

ＷＵＹｏｎｇ２

ＣＨＥＮＬｉｎｇｚｈｕ１

ＦＥＮＧＪｉｎｇｈｕｉ３

ＺＨＡＮＧＦｕｗｅｎ１

ＸＵＱｉｎｇｆｅｎｇ

１

（１.ＳｈａｎｇｈａｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｔｒｕｃｔｕｒｅＳａｆｅｔｙ，ＳｈａｎｇｈａｉＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００３２，Ｃｈｉｎａ；２.ＳｕｚｈｏｕＣｒｏｗｎｈｏｍｅｓＣｏ.Ｌｔｄ，Ｓｕｚｈｏｕ２１５１０５，Ｃｈｉｎａ；３.ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｎｋｅＴｅｃｈｎｉｃａｌ

ＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｏ.Ｌｔｄ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１２０８，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｆｌｅｘｕｒａｌｂｅｈａｖｉｏｒａｎｄｃｈａｒｒｉｎｇｒａｔｅｏｆａ９-ｍｅｔｅｒ-ｓｐａｎｌｏｎｇｆｕｌｌ-ｓｃａｌｅｇｌｕｌａｍｂｅａｍｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｆａｉｌｕｒｅｏｆｔｉｍｂｅｒｏｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｆｌａｗｓｉｎｐｕｒｅｂｅｎｄｉｎｇｚｏｎｅｈａｐｐｅｎｅｄｔｏｔｈｅｇｌｕｌａｍｂｅａｍ，ｔｈｅｍｉｄ-ｓｐａｎｓｅｃｔｉｏｎｒｅｍａｉｎｅｄｐｌａｎｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｅｎｔｉｒｅｔｅｓｔ，ｔｈｅｆｌｅｘｕｒａｌｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｃｏｕｌｄｂｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙｐｒｅｄｉｃｔｅｄｂｙｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｅｑｕａｔｉｏｎｓａｎｄＦＥＡｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｅｎｔｉｒｅｌｏａｄｉｎｇｓｔａｇｅｃｏｕｌｄａｌｓｏｂｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙｐｒｅｄｉｃｔｅｄｂｙＦＥＡｍｅｔｈｏｄ.ＴｈｅｃｈａｒｒｉｎｇｒａｔｅｏｆｔｈｅｇｌｕｌａｍｂｅａｍｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏＩＳＯ８３4ｆｉｒｅｗａｓ０.７ｍｍ/ｍｉｎ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆＥｕｒｏｃｏｄｅ，ａｎｄｉｔｗａｓａｌｉｔｔｌｅｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｅｖａｌｕｅｓｉｎＧＢ/Ｔ５０７０８—２０１２.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｇｌｕｌａｍｂｅａｍｈａｄｇｏｏｄｆｉｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ.

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｌｕｌａｍｂｅａｍ；ｆｌｅｘｕｒａｌｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙ；ｆｌｅｘｕｒａｌｂｅｈａｖｉｏｒ；ｃｈａｒｒｉｎｇｒａｔｅ；ｆｉｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ

*上海市科委应用技术开发项目（２０１５-１１０）；住房和城乡建设部研究开发项目（２０１６-Ｋ５-０１７）。

第一作者：陈溪，女，１９８３年出生，博士，高级工程师。通信作者：许清风，ｘｕｑｉｎｇｆｅｎｇ７３＠１６３.ｃｏｍ。收稿日期：２０１７-０９-２０

胶合木结构具有绿色环保、强度高、耐久阻燃、

工业化程度高、施工方便等优点，已被广泛应用于公共建筑、体育场馆、桥梁等工程建设中。由于胶合木结构具有绿色建筑和装配式建筑的天然属性，在我

国具有广阔的市场前景[１]

，工信部和住建部联合发布的《促进绿色建材生产和应用行动方案》（工信部联原〔２０１５〕３０９号）中也已明确把发展木结构建筑作为一项重要的行动目标。

刘伟庆等研究了杨木层板胶合木梁及旋切板胶

合木梁的抗弯性能[２]

，研究表明：基于速生杨木的工程木梁具有良好的结构性能，为一种优质的建筑材料。周先雁等研究了东北落叶松胶合木梁受弯全

过程力学性能[３]

，提出了胶合木梁抗弯承载力计算方法，与试验结果吻合良好。影响胶合木梁抗弯承载力的因素很多，包括木节疤、组坯方式等。文献

[4]针对欧洲的胶合木和北美的胶合木，开展了影响因素的试验研究。木材强度的尺寸效应已被国内外许多研究所证实，周海宾等研究了木结构用杉木规格材的长度尺寸效应，试验获得了可在实际工程

中应用的长度尺寸效应系数[５]

。

随着新型胶合木结构的高度和跨度不断突破，对胶合木构件的性能要求也越来越高。陆伟东等研究了竖嵌碳纤维复材板条层板增强胶合木梁的受弯

性能[６]

，研究表明，增强后的胶合木梁极限荷载和

万方数据