[发明专利]高效准确地确定结构用集成材木梁抗弯刚度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料工程技术领域，尤其涉及一种高效准确的测定结构用集成材木梁抗弯刚度的方法。

背景技术

随着国家可持续发展战略的实施及节能减排低碳政策的施行，工程木制材料(Engineered wood products)作为一种绿色建筑材料已越来越多地应用于建筑结构当中。

结构用集成材的层积胶合工艺通过层积、组坯、加压等加工工序可将木材加工成任意尺寸规格的结构构件，可有效地分化木材内部的天然缺陷、降低木材力学性能的变异性，从而实现对木材资源的合理有效利用。

结构用集成材木梁的抗弯刚度(EI)表征为梁体抵抗弯曲变形能力的大小，抗弯刚度与弯矩共同决定了梁体承载受弯时的挠度曲线分布。我国木结构设计规范明确了承载受弯木梁的挠度上限为L/250(L为梁体的净跨度)。

目前，常用的结构用集成材木梁的抗弯刚度测定方法，通常参照结构用集成材国家标准GB/T26899-2011中的相关要求，来测定梁体承载受弯弹性范围内的上限载荷和下限载荷，并实时采集梁体跨中挠度及相对应的荷载，同时，还考虑加载速度，才能计算出结构用集成材木梁抗弯刚度。但是，由于木材的含水率对木材力学性能有较大影响，计算出的结构用集成材木梁抗弯刚度还需进行含水率修正。由此可见，现有技术的方案考虑因素较多，计算过程也较为繁琐。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效准确地确定结构用集成材木梁抗弯刚度的方法，可以高效准确的测定结构用集成材木梁抗弯刚度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高效准确地确定结构用集成材木梁抗弯刚度的方法，该方法包括：

获取集成材木梁梁体层板的层数，以及每层集成材木梁的弯曲弹性模量；

以梁底一侧最外层层板的弯曲弹性模量E₁为基底，计算其他每一层板弯曲弹性模量相对于E₁的比商；

基于变换截面法以及其他每一层板弯曲弹性模量相对于E₁的比商对所述其他每一层板进行梁体截面的变换，经变换截面法变换后的梁体则作为全由弯曲弹性模量为E₁的最外层层板所组成的均质变换截面结构用集成材木梁；

计算该均质变换截面结构用集成材木梁的中性轴，进而获得该均质变换截面结构用集成材木梁对中性轴的惯性矩；

根据该均质变换截面结构用集成材木梁对中性轴的惯性矩与最外层层板的弯曲弹性模量E₁计算该均质变换截面结构用集成材木梁的抗弯刚度。

进一步的，所述基于变换截面法以及其他每一层板弯曲弹性模量相对于E₁的比商对所述其他每一层板进行梁体截面的变换包括：

集成材木梁梁体层板的层数为m，其他每一层板弯曲弹性模量相E_f对于E₁的比商为n_f，其中，f∈[2,m]；

若n_f＞1，则对第f层层板沿平行于中性层的方向扩展n_f倍；若n_f＜1，则对第f层层板沿平行于中性层的方向缩小n_f倍。

进一步的，所述计算该均质变换截面结构用集成材木梁的中性轴的公式为：

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