本试验设计了 11 根试验梁,其中用于抗弯试验的梁有 5 根,用于抗剪试验的梁有 6 根,具体试件 参数见表 1 。所有试件中,工字钢板梁和竹基复材梁的尺寸不变,通过研究不同组合形式对竹基复材组 合梁受弯性能的影响及不同剪跨比对竹基复材组合梁受剪性能的影响并与纯竹塑梁进行对比分析。
表 1 试件参数
试件编号 | 试件 长度 (m) | 竹塑尺寸(宽 *高*厚 度)(mm) | 工字钢尺寸(短翼 缘*腹板*长翼缘* 厚度)(mm) |
剪跨比 |
备注 |
BP | 2. 1 | 200*300*10 | \ | 1.96 | \ |
BPS | 2. 1 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 1.96 | \ |
BPSM-1 | 2. 1 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 1.96 | 中心灌砂浆 |
BPSM-2 | 2. 1 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 1.96 | 外围灌砂浆 |
BPSM-3 | 2. 1 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 1.96 | 全部灌砂浆 |
BPSM-1-1 | 0.9 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 0.98 | 中心灌砂浆 |
BPSM-1-2 | 1.2 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 1.47 | 中心灌砂浆 |
BPSM-1-3 | 1.8 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 2.45 | 中心灌砂浆 |
BPSM-1-4 | 2. 1 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 2.94 | 中心灌砂浆 |
BPSM-1-5 | 2.4 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 3.43 | 中心灌砂浆 |
BPSM-1-6 | 3.0 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 4.41 | 中心灌砂浆 |
注:BPC 表示竹基复材梁,BPS 表示带有钢板的组合梁,M 表示填充方式,1 、2 和 3 表示中心填,外围填和满填;例 BPSM-1-1 表示带有钢板的且在中心灌浆的竹基复材组合梁。
试件加载方案及测点布置:
本试验在华南农业大学结构实验室进行,试验加载采用 100 吨压力试验机。试验采用两端简支, 中间两点加载的四点加载方案,加载初期每级荷载按估算极限荷载的 1/15 逐级加载,当试件进入弹塑 性阶段,调整荷载每级 1/20 ,荷载下降至最大荷载的 80%或竹基复材梁发生断裂破坏停止试验。试验 中不计传感器、千斤顶及分配梁的自重,荷载读数 P 通过压力传感器进行测量。
(1)抗弯试验
试验梁外伸距离为 150mm ,支座间净距 L0 ,2 个等值集中荷载作用点分别距梁端支座 a ,梁上纯 弯曲长度为 L0-2a ,具体加载示意图如图 6 所示。
应变片测点布置如图 7 所示,在竹基复材梁跨中外表面共贴 7 个应变片,应变片位置自上而下等 间距布置,其中两个应变片分别位于竹基复材梁受拉及受压边缘,用于监测并验证应变是否符合平截 面假定,并在两个工字钢的上下面及中间位置分别布置一个应变片,用于测量其应变情况。位移计分 别布置在试件跨中、集中荷载作用点、跨中与集中荷载作用点的中点处及支座处,来确定试验过程中 组合梁在各级荷载作用下的整体变形情况,并在组合梁的梁端竹基复材与钢材交界面处布置一个位移 传感器用于测量两者交界面的相对滑移。应变片和位移计数据均由DHDAS 动态采集分析系统采集。
(2)抗剪试验
试验梁外伸距离为 150mm ,支座间净距 L0 ,集中荷载作用点分别距梁端支座 a ,如图 8 所示。
位移计布置在试件跨中及支座处,来确定试验过程中组合梁在各级荷载作用下的整体变形情况, 并在组合梁的梁端竹基复材与钢材交界面处布置一个位移传感器用于测量两者交界面的相对滑移;在 试件剪跨段的侧面沿加载点和支座的连线方向,等间距黏贴了 3 个应变花,用于测量试件的受剪情 况,如图 9 所示。
实验过程中的加载和数据的采集方法与抗弯试验不尽相同。
广东乡村负碳可再生装配式竹基复材建筑结构科技小院
培养单位:华南农业大学
联合培养单位:东莞市百妥木新材料科技有限公司
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本试验设计了 11 根试验梁,其中用于抗弯试验的梁有 5 根,用于抗剪试验的梁有 6 根,具体试件 参数见表 1 。所有试件中,工字钢板梁和竹基复材梁的尺寸不变,通过研究不同组合形式对竹基复材组 合梁受弯性能的影响及不同剪跨比对竹基复材组合梁受剪性能的影响并与纯竹塑梁进行对比分析。
表 1 试件参数
试件编号 | 试件 长度 (m) | 竹塑尺寸(宽 *高*厚 度)(mm) | 工字钢尺寸(短翼 缘*腹板*长翼缘* 厚度)(mm) |
剪跨比 |
备注 |
BP | 2. 1 | 200*300*10 | \ | 1.96 | \ |
BPS | 2. 1 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 1.96 | \ |
BPSM-1 | 2. 1 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 1.96 | 中心灌砂浆 |
BPSM-2 | 2. 1 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 1.96 | 外围灌砂浆 |
BPSM-3 | 2. 1 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 1.96 | 全部灌砂浆 |
BPSM-1-1 | 0.9 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 0.98 | 中心灌砂浆 |
BPSM-1-2 | 1.2 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 1.47 | 中心灌砂浆 |
BPSM-1-3 | 1.8 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 2.45 | 中心灌砂浆 |
BPSM-1-4 | 2. 1 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 2.94 | 中心灌砂浆 |
BPSM-1-5 | 2.4 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 3.43 | 中心灌砂浆 |
BPSM-1-6 | 3.0 | 200*300*10 | 58*76*200*3 | 4.41 | 中心灌砂浆 |
注:BPC 表示竹基复材梁,BPS 表示带有钢板的组合梁,M 表示填充方式,1 、2 和 3 表示中心填,外围填和满填;例 BPSM-1-1 表示带有钢板的且在中心灌浆的竹基复材组合梁。
试件加载方案及测点布置:
本试验在华南农业大学结构实验室进行,试验加载采用 100 吨压力试验机。试验采用两端简支, 中间两点加载的四点加载方案,加载初期每级荷载按估算极限荷载的 1/15 逐级加载,当试件进入弹塑 性阶段,调整荷载每级 1/20 ,荷载下降至最大荷载的 80%或竹基复材梁发生断裂破坏停止试验。试验 中不计传感器、千斤顶及分配梁的自重,荷载读数 P 通过压力传感器进行测量。
(1)抗弯试验
试验梁外伸距离为 150mm ,支座间净距 L0 ,2 个等值集中荷载作用点分别距梁端支座 a ,梁上纯 弯曲长度为 L0-2a ,具体加载示意图如图 6 所示。
应变片测点布置如图 7 所示,在竹基复材梁跨中外表面共贴 7 个应变片,应变片位置自上而下等 间距布置,其中两个应变片分别位于竹基复材梁受拉及受压边缘,用于监测并验证应变是否符合平截 面假定,并在两个工字钢的上下面及中间位置分别布置一个应变片,用于测量其应变情况。位移计分 别布置在试件跨中、集中荷载作用点、跨中与集中荷载作用点的中点处及支座处,来确定试验过程中 组合梁在各级荷载作用下的整体变形情况,并在组合梁的梁端竹基复材与钢材交界面处布置一个位移 传感器用于测量两者交界面的相对滑移。应变片和位移计数据均由DHDAS 动态采集分析系统采集。
(2)抗剪试验
试验梁外伸距离为 150mm ,支座间净距 L0 ,集中荷载作用点分别距梁端支座 a ,如图 8 所示。
位移计布置在试件跨中及支座处,来确定试验过程中组合梁在各级荷载作用下的整体变形情况, 并在组合梁的梁端竹基复材与钢材交界面处布置一个位移传感器用于测量两者交界面的相对滑移;在 试件剪跨段的侧面沿加载点和支座的连线方向,等间距黏贴了 3 个应变花,用于测量试件的受剪情 况,如图 9 所示。
实验过程中的加载和数据的采集方法与抗弯试验不尽相同。
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