小跨高比空心膠合木梁抗彎性能研究*

尚 澎 孫友富

（1.南京藝術學院設計學院，南京 210013; 2.南京林業(yè)大學材料科學與工程學院，南京 210037）

膠合木梁是一種優(yōu)質木結構建筑材料，國內外學者對其進行了廣泛研究[1-5]。但試驗研究采用的膠合木梁多桿件細長，在外部彎矩作用下，承載力較低，撓度較大，中性軸附近應變和應力較小，導致材料性能未能得到充分利用[6-9]。為對膠合木梁進一步優(yōu)化及有效利用小徑級木材，本文提出了一種具有空心截面的膠合木梁，其自重較輕且具較高強重比，梁截面內部的中空構造可用于安置各類管線，增加建筑結構凈空。目前針對空心木梁的研究較少，其中，周乾等[10-14]對疊合梁、組合梁等結構形式木梁進行了彎曲性能試驗，結果表明：工字梁等組合梁的極限承載力與矩形截面實心梁相差不大，同時腹板對此類梁的力學性能和變形能力有重要影響。Patterson等[15-18]通過對小徑級膠合木梁抗彎性能的試驗研究，得出空心梁彈性模量與實心梁無顯著差異，且其抗彎承載力是美國NDS（National design specification for wood construction）規(guī)范預估值的3.7 倍的結論。我國GB/T 50329—2012《木結構試驗方法標準》[19]建議采用跨高比≥18 的梁進行受彎試驗，試驗結果為試件多呈現梁底木纖維拉伸破壞現象。相關規(guī)范暫未有關于膠合木梁的跨高比小于此建議值時的破壞機制闡述，部分學者對此情況下的膠合梁進行了抗彎性能的研究[20-22]，結果表明：小跨高比膠合木梁的破壞形式同時具有拉伸破壞及剪切破壞，且梁的極限承載力與截面高度、腹板寬度、剪跨比關聯。……