4.3.5 试验结果和分析
1)承载力
(1)加载结果
加载结果数据见表4.16。
表4.16 加载结果数据表
注:计算简图如图4.15 所示。
图4.15 试件计算简图
(2)极限抗弯强度
木梁的极限抗弯强度以全截面进行计算。
利用材料力学知识,可得:
注:下标“1”“2”“3”表示试件编号。
(3)木梁弹性模量计算
弹性模量依据公式计算:
式中 P——上下限荷载(上、限取值见后述),N;
l——两支座间跨距,mm;
b,h——试样的宽度和厚度,mm;
f——上下限荷载(上下限确定见后述)间的试样变形值之差,mm。
取上下限荷载分别为10%和40%的极限荷载值,计算得到弹性模量,过程见表4.17。
表 4.17 弹性模量计算过程
(4)汇总
木梁的弹性模量及极限强度汇总见表4.18。
表4.18 木梁抗弯指标汇总 单位:MPa
2)荷载-变形曲线
将3 个试件的弯矩-跨中相对挠度曲线绘于一张图上,如图4.16 所示。
图4.16 木梁抗弯弯矩-位移曲线
注:图中A 点、B 点、C 点为峰值点,其数值见表4.19。
表4.19 曲线特征点信息
从表4.19 可知:
(1)试件在加载过程中,表现出较好的弹性性能。
(2)试件在破坏前有明显的预兆,破坏形式为脆性。
3)破坏现象
试件首先在下部受拉区产生纵向裂纹,缺陷较大的部位先发生破坏(图4.17)。
同时,试验最终破坏均最终由指接部位拉裂导致(图4.20),建议确保指接部位的可靠连接。
图4.17 下部首先产生裂纹
破坏发生较为迅速,受拉区域的木材发生严重的脆性破坏,构件失去承载力(图4.18)。
图4.18 构件破坏图
构件破坏的同时,由于有效截面的减小,破坏向受压区的木材延伸。最终,靠近受压区的木材也有明显的裂纹(图4.19)。
观察梁底面,可见构件最终发生较严重的破坏是由指接部位拉裂导致的(图4.20)。除了第一个试件外,后两个试件均发生了指接处破坏。
图4.19 靠近受压区的破坏现象
图4.20 梁底指接部位破坏图