[發明專利]螺栓連接木-輕集料混凝土組合梁及性能試驗方法和裝置

在審

• 申請號: 201810361847.0
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108613879A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 胡亞風;魏洋;趙龍龍
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;E04C3/29
• 代理公司: 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙) 32274
• 代理人: 邱興天

本發明公開一種螺栓連接木―輕集料混凝土組合梁，包括木腹板、輕集料混凝土面板和若干個螺栓連接件，螺栓連接件貫穿木腹板設置并間隔均勻的分布在木腹板上，輕集料混凝土面板通過螺栓連接件連接在木腹板的上方；本發明還公開一種螺栓連接木―輕集料混凝土組合梁性能試驗方法及裝置。本發明的螺栓連接木―輕集料混凝土組合梁連接可靠，組合梁結構剛度比基材抗彎承載能力成倍增加，彎曲呈柔性變形，使木材的柔性與混凝土的剛性完美結合，且在應用時施工便捷，安全可靠。

技術領域

本發明屬于土木工程技術領域，具體涉及一種螺栓連接木―輕集料混凝土組合梁及受力性能試驗裝置和方法。

背景技術

木材具有綠色、低耗、彈性好、耐沖擊等特點，木材在我國土木工程的應用歷史悠久，運用榫、卯連接方式，創造了很多經典的木橋、木塔、木結構禪院等建筑。隨著時代和技術的發展，基于木質材料的新型組合結構成為熱點，將木材與混凝土組合，這種木-混凝土組合結構能大幅度地提高木結構的承載力。在木-混凝土組合結構的研究中，連接方式主要有栓釘、螺釘、凹槽、彎起鋼筋等形式，這些連接件間距相對較大，布置較離散；連接件在荷載作用下，剪應力在連接件布置處容易產生應力集中現象。

發明內容

發明目的：針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種螺栓連接木-輕集料混凝土組合梁，還提供一種螺栓連接木-輕集料混凝土組合梁性能試驗方法及試驗裝置。

技術方案：為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明的螺栓連接木-輕集料混凝土組合梁，包括木腹板、輕集料混凝土面板和若干個螺栓連接件，所述螺栓連接件貫穿木腹板設置并間隔均勻的分布在木腹板上，所述輕集料混凝土面板通過螺栓連接件連接在木腹板的上方。

本發明還公開一種螺栓連接木-輕集料混凝土組合梁性能試驗方法，主要包括以下步驟：

(1)用不同直徑的螺栓連接件及其分布間距采用不同的排列方式，制作出若干組木-輕集料混凝土組合梁試件，木-輕集料混凝土組合梁架設在支座上；

(2)在木―輕集料混凝土組合梁的木腹板和輕集料混凝土面板的界面處縱向等距離布置4組位移計，在跨中木腹板和輕集料混凝土面板截面等距離粘貼電阻應變片，跨中木腹板下方放置激光位移傳感器；

(3)在輕集料混凝土面板上施加載荷；

(4)在載荷施加過程中，采集木腹板和輕集料混凝土面板界面的相對滑移量，得到荷載-滑移曲線，采集木-輕集料混凝土組合梁跨中截面的應變情況，得到載荷-應變曲線，采集木-輕集料混凝土組合梁跨中擾度，得到載荷-擾度曲線；

(5)在載荷施加過程中，觀察、記錄木-輕集料混凝土組合梁破壞過程及破壞形態。

進一步地，步驟(1)中的試件設置有5組，試件的參數分別為螺栓直徑8mm，間距100mm；螺栓直徑8mm，間距150mm；螺栓直徑8mm，間距200mm；螺栓直徑10mm，間距150mm；螺栓直徑12mm，間距150mm。

進一步地，步驟(2)中所述位移計分別測量組合梁的跨中、距支座900mm、距支座450mm和支座處的界面滑移，所述電阻應變片測量組合梁跨中截面的應變，所述激光位移傳感器測量組合梁跨中擾度。

進一步地，步驟(3)中載荷加載采用位移控制，載荷加載速率為1mm/min，當跨中撓度為15mm時加載速率變換為0.5mm/min，直到木腹板完全斷裂破壞。

進一步地，步驟(4)中載荷―滑移曲線分為三種類型，分別為木―輕集料混凝土組合梁跨中位置處的滑移曲線，距離支座900mm處的滑移曲線，以及距離支座450mm和支座處的荷載-滑移曲線。