正交胶合木（CLT）楼板炭化速度试验研究

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1、学校代码：10286分类号：TU366密级：公开UDC：624学号：151033工程硕士学位论文正交胶合木（CLT）楼板炭化速度试验研究（学位论文形式：应用研究）研究生姓名：廖家男导师姓名：张晋副教授唐伟伟高级工程师申请学位类别工程硕士学位授予单位东南大学工程领域名称建筑与土木工程论文答辩日期2018年6月9日研究方向结构工程学位授予日期20年月日答辩委员会主席范圣刚教授评阅人S0051131-1S0051131-22018年6月9日硕士学位论文正交胶合木（CLT）楼板炭化速度试验研究专业名称：建筑与土木工程（专业学位）研究生姓名：廖家男导师姓名：张晋副教

2、授唐伟伟高级工程师本论文获国家重点研发计划“木竹结构安全性、耐久性和舒适性及其检测评价技术”（2017YFC0703503）和国家自然科学基金“自然火灾下正交胶合木结构抗火性能及设计方法研究”面上项目（51778143）资助。EXPERIMENTALSTUDYONTHECHARRINGRATEOFCROSS-LAMINATEDTIMBER(CLT)FLOORADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheProfessionalDegreeofMasterofEngineeringBYLiaoJiananS

3、upervisedbyAssociateProfessorZhangJinandSeniorEngineerTangWeiweiSchoolofCivilEngineeringSoutheastUniversityJune2018ｔ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己经发表或撰写过的研宄成果，一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。与我同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中

4、作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名Ｐ－：：ＴｌｌＬｉ＿日期东南大学学位论文使用授权声明东南大学《）》电子、中国科学技术信息研宄所、国家图书馆、中国学术期刊（光盘版杂志社有限公司、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、万方数据电子出版社和电子文档、，可以采用影印缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内一致，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式容相。除在保密期内的保密论文外刊登））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

5、研宄生院办理。二义‘研究生签名导师签名：《今日期：ｆ＾）摘要摘要近年来，随着我国建筑行业的迅速发展，建筑结构形式日趋多元化，现代木结构以其环保、节能、舒适等优势再次成为建筑领域的热点。与此同时，正交胶合木（CrossLaminatedTimber，简称CLT）板材作为一种新型木结构材料应运而生。据资料统计，我国建筑火灾事故呈现逐年增多的趋势，而木材作为可燃材料，尤需注意，CLT结构也不可避免地面临着火灾的威胁。目前，仅有部分国外学者对CLT结构抗火性能开展了相关的试验与理论研究，而我国关于CLT结构抗火性能的研究尚处于探索阶段，远不能满足CLT结构

6、发展和应用的需求。目前，国外关于CLT防火设计规范有NDS2018（NationalDesignSpecificationforWoodConstruction2018Edition）以及北美CLT手册，而国内由于缺乏CLT板抗火性能相关方面的研究，尚未有相关的规范与标准出台。综上所述，CLT结构抗火性能的研究具有重要的科研价值与工程意义。本文以国产正交胶合木（CLT）楼板为研究对象，开展了炭化速度试验研究和基于有限元软件ABAQUS中胶黏单元的热-力耦合分析，主要内容可分为以下几个部分：（1）从木材的炭化机理、CLT炭化速度及其计算方法、CLT分层脱落机

7、理研究等角度，总结和回顾国外学者在CLT结构抗火性能领域以及国内学者在CLT结构力学性能领域的研究成果。（2）以国产CLT楼板所用锯材为试验对象进行材料性能试验，除常规的木材材性试验外，还包括胶黏剂的材性试验研究。（3）以有限元软件ABAQUS为平台，采用基于胶黏单元的的热-力耦合分析方法对CLT板炭化速度试验中层板脱落的情况进行模拟，通过“Modelchange”手段考虑层板脱落给温度场带来的变化，分析了CLT构件层板脱落现象以及脱落后炭化速度的变化情况，从而较为准确地获得CLT构件的炭化速度，并通过算例验证了该有限元计算方法的有效性。（4）以国产CLT

8、楼板为试验对象，进行了30分钟、60分钟、75分钟等指定时间下的炭