《現代木-混凝土組合結構橋樑設計理論及套用基礎研究》是賀國京為項目負責人，中南林業科技大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：現代木-混凝土組合結構橋樑設計理論及套用基礎研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：賀國京
- 依託單位：中南林業科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著經濟的發展和社會的進步，人們越來越關注建築的生態和可持續發展。現代木-混凝土組合結構，木材受拉，混凝土受壓，能充分發揮兩種材料各自的優越性能，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調是充分發揮其承載能力的關鍵。現代木-混凝土組合結構橋樑的研究和套用尚處於起步階段，設計理論和設計方法亟待完善。本項目將選取兩類典型的柔性和剛性剪力連線件，通過大量的組合構件試驗研究，揭示現代木-混凝土組合結構共同受力機理和破壞模式；基於能量原理，通過非線性理論分析和有限元數值模擬，建立現代木-混凝土組合結構橋樑設計理論；通過組合結構橋樑足尺模型試驗，驗證現代木-混凝土組合結構橋樑設計理論。本項目的研究，將完善該類新型組合結構橋樑設計理論，拓展其套用範圍，具有重要的理論意義和廣闊的實用價值。
結題摘要
本項目通過對現代木-混凝土組合橋樑進行理論分析和試驗研究，揭示現代木-混凝土組合結構共同受力機理和破壞模式，並建立現代木-混凝土組合結構橋樑設計理論，取得了以下研究成果： 1、通過對現代木-混凝土組合結構進行推出試驗，揭示了現代木-混凝土組合結構典型破壞形態，獲得了各類抗剪連線件的抗剪承載力、抗剪剛度和荷載-滑移曲線等性能指標。 2、通過對木-混凝土組合結構槽口-栓釘連線件和螺栓連線件的抗剪承載力進行理論分析，提出了兩種連線件的抗剪承載力理論計算公式。比較試驗結果和理論公式計算結果，木-混凝土組合結構槽口-栓釘連線件抗剪承載力公式預測誤差小於8%。因此，木-混凝土組合結構釘類連線件理論公式能較好的預測木-混凝土組合結構釘類連線件的抗剪承載力。 3、通過對現代木-混凝土組合結構構件進行靜力試驗，揭示了該類組合結構在靜力荷載作用下的受力性能。結果表明，通過剪力連線件混凝土板和木樑能共同工作，協同變形。當交界面剪力超過混凝土和木樑之間的摩擦力後，交界面剪力完全由連線件承擔。 4、通過對現代木-混凝土組合結構橋樑足尺模型進行靜、動力試驗，發現混凝土板與膠合木樑能夠有效地共同工作。當處於彈性變形階段時，混凝土板與膠合木樑有共同的中性軸，組合結構滿足平截面假定。通過對現代木-混凝土組合結構橋樑進行長期性能試驗研究，得到５個月的跨中截面混凝土上緣應變時變曲線、木樑下緣應變時變曲線、跨中變形時變曲線。進一步，得到木-混凝土組合梁橋跨中截面混凝土應變徐變曲線和木樑應變徐變曲線。基於Midas Civil有限元分析模型，採用試驗得到的徐變曲線，對木-混凝土組合梁橋後期徐變進行預測，得到了跨中截面應力與撓度的長期增長係數，提出了適用於木-混組合梁橋跨中截面撓度長期荷載效應計算公式。 5、通過對現代木-混凝土組合結構螺栓連線件進行低周反覆荷載試驗，揭示木-混凝土螺栓組合結構的滯回曲線具備以下特點：（1）非線性、非彈性；（2）每個載入周期均發生剛度退化；（3）同一位移幅值下，強度隨荷載循環發生退化；（4）滯迴環緊縮效應。
