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我国现存的木结构古建筑最早已有近千年历史,木材易老化,受台风、地震、生物及本身材质缺陷等影响易损坏,因此开展木结构加固方法研究具有重要的现实意义。本文基于国内外木结构加固技术的研究现状的分析,针对目前木结构加固方法的问题,提出一种采用板材嵌入式加固木构件的方法。为得到该方法的加固效果和力学性能,本文对13根矩形截面木梁从方法流程设计、材料性能、力学性能理论和试验、加固方法的应用等方面开展了较为系统的研究。 主要研究成果归纳如下: 1、本文提出一种板材嵌入式加固木梁的方法,该方法是以钢板、纤维板等板材作为加固材料通过结构胶在木梁受拉区切槽嵌入粘结,从而利用两种不同材料的各自特性来达到提高木梁强度的目的。采用该方法对木梁加固与传统的外贴法加固相比,不仅可以降低对古建筑原貌的破坏,还可以达到同样的加固效果。 2、根据木材特性及加固方式的不同,通过引入塑性受压区高度比、模量比、板材高度等计算参数,推导了板材嵌入式加固矩形木梁抗弯极限承载力的计算公式;同时对板材参数变化的影响做了分析,结果表明在进行加固木梁设计时,合理控制板材高度,可有效提高加固后木梁的刚度和承载力。 3、为研究板材嵌入式加固木梁的加固效果,通过对不同加固方式下的13根矩形木梁进行静载抗弯试验,在观察梁在不同加固条件下的受力全过程及破坏特征的基础上,对木梁的破坏形态、荷载—挠度、板材应变情况、木梁应变分布、极限承载力等问题进行了系统的研究。试验结果表明,加固后木梁的承载力有所提高,变形性能也得到改善,在此基础上讨论了影响加固效果的因素,提出相应的对策。 4、为验证板材嵌入式加固木梁承载力计算式的可行性,将木梁试验结果与承载力理论计算结果进行对比分析,结果表明理论计算值和试验结果吻合较好,能够用于板材嵌入式加固木梁的承载力计算。 5、根据残损点的概念,分析木结构古建筑木梁典型的损坏类型,在此基础上总结板材嵌入式加固旧木梁的基本流程,并结合工程中的实际情况梳理出三种实际应用方法,为板材嵌入式加固木梁的应用推广提供参考。