胶合木结构构件火灾性能试验研究

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1、学校代码：10286分类号：TU366.3密级：公开UDC：624学号：150914硕士学位论文胶合木结构构件火灾性能试验研究研究生姓名：胡小锋导师姓名：韩重庆申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称土木工程论文答辩日期2018年06月07日二级学科名称结构工程学位授予日期2018年月日答辩委员会主席孟少平教授评阅人S005191-1S005191-22018年06月08日.硕士学位论文胶合木结构构件火灾性能试验研究专业名称：结构工程研究生姓名：胡小锋导师姓名：韩重庆获上海市优秀技术带头人项目（15XD1522600）和

2、上海市科委标准项目（17DZ2202600）资助。ExperimentalResearchonFirePerformanceofGlulamStructureMembersADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYHuXiaofengSupervisedbyHanChongqingCollegeofCivilEngineeringSoutheastUniversityNanjing,P.R.ChinaJu

3、ne2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：山４日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研宄所、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司、万方数据电子

4、出版社、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的一致，内容和纸质论文的内容相。除在保密期内的保密论文外允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研宄生院办理。：导师签名：研宄生签名期：摘要胶合木结构构件火灾性能试验研究摘要在美国、加拿大、瑞典、新西兰等国家，胶合木结构在居住建筑和公共建筑中应用广泛。近年来，胶合木结构也在我国

5、得到越来越多的关注和应用。但是，胶合木材具有可燃性，国内对胶合木结构的耐火性能研究还不够完善，限制了胶合木结构的应用。鉴于这种情况，本文对胶合木结构主要受力构件—胶合木梁和胶合木柱的炭化速度、受火后力学性能和耐火极限进行了试验研究，并在此基础上进行相应的理论分析及有限元模拟。主要内容如下：（1）对国内常用树种樟子松和国外进口树种花旗松进行了常温下材性试验，补充木材材性资料库并为有限元分析的材料参数提供依据。（2）在不持荷升温条件下，对14根三面受火胶合木梁和12根四面受火胶合木柱进行了炭化速度试验，并运用ABAQUS软件模拟温度场，

6、推算炭化速度。研究表明：胶合木构件采用的胶黏剂在火灾下能保持良好的胶黏性能；胶合木构件的炭化速度与受火时间、表面处理方式（是否有阻燃涂料）相关。（3）对炭化速度试验中，经历不同受火时间后的胶合木构件进行力学性能试验，研究不同受火时间后胶合木构件的剩余承载力、破坏形态，并与不受火试件进行对比。结果表明：胶合木构件受火后剩余承载力和刚度随受火时间的增加而明显降低，且下降程度随截面尺寸的增大而减小。（4）基于剩余截面法理论，计算了受火后胶合木构件的剩余承载力；并对有限元软件ABAQUS进行二次开发，编制能反映木材各向异性、拉压不同的本构模

7、型，在此基础上进行受火后剩余承载力数值模拟。理论计算结果和有限元结果均与试验结果吻合较好。（5）在恒载升温条件下，对包括对比试件在内的18根三面受火胶合木梁和10根四面受火胶合木柱进行了耐火极限试验研究，研究了持荷水平、截面尺寸、表面处理方式（有无阻燃涂料）对胶合木构件耐火极限的影响。研究表明：随着持荷水平增加，胶合木构件的耐火极限明显降低；随着截面尺寸增加，胶合木构件的耐火极限提高；阻燃涂料能在一定程度上提高胶合木构件的耐火极限。（6）基于剩余截面法理论，计算了胶合木构件的耐火极限，计算结果与试验结果吻合较好。利用本构模型子程序，

8、运用ABAQUS软件进行胶合木构件热—应力耦合分析，模拟得到的破坏模式与试验结果吻合较好，模拟的位移—时间曲线与试验结果变化趋势一致，但模拟耐火极限有一定误差。基于有限元对胶合木构件进行不同持荷比、不同截面尺寸条件下的耐火极限模拟，得