近日,公司魏洋教授课题组在土木工程复合材料结构领域国际著名期刊《Journal of Composites for Construction》(JCR 1区)发表了题为“Mechanical response of timber beams strengthened with variable amounts of CFRP and bamboo scrimber layers”的研究论文(论文链接:https://doi.org/10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0001228),博士生陈思为第一作者,魏洋教授为通讯作者,公司为第一完成单位。该成果获得了国家自然科学基金项目、江苏省重点研发计划项目的资助。
木材是一种天然、环保、轻质的材料,具有良好的加工性能和优良的抗冲击性能。木结构建筑是我国古代建筑中最主要的建筑结构形式之一,其发展历史悠久,有着深厚的历史和文化价值。在时间和环境因素的影响下,木结构不可避免地会发生衰变、老化、开裂等退化过程,导致承载能力不足,严重影响木结构的安全与使用性能。重组竹是一种新型工程竹材料,其力学性能优异,因此论文提出了一种使用重组竹加固木梁的方法,并在此基础上复合了碳纤维布加固层,以进一步提高加固效果。论文研究了不同竹材厚度、不同碳纤维布层数加固木梁的加固效果,分析了试件的破坏形式、抗弯强度、延性和刚度,并根据各材料的拉伸、压缩本构模型和截面平衡法建立了结构力学性能预测模型,能够较好地预测该结构的刚度及承载力。
该论文提供了木结构抗弯加固的一种高效经济方法。不仅能有效提高木梁的承载力及刚度,与对比木结构相比,重组竹加固木结构的刚度和承载力最大提高了130%和90%,尤其是对结构的延性也有大幅度提升,加固木结构的延性提升达135%。该技术在木结构加固领域具有很好的应用前景。
投稿:魏洋、李强 编辑:丁志锋