【摘 要】
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随着荷载持续时间增加,木结构构件会发生变形逐渐增大,强度逐渐降低的荷载持续作用（Duration of load,DOL）效应。正交胶合木（Cross-laminated timber,CLT）的正交组坯及横向层滚动剪切特性,使得其DOL效应更加复杂。基于国内结构板材发展的混合结构CLT（Hybrid cross-laminated timber,HCLT）是国内CLT材料发展的一个重要方向,开展
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目“正交胶合木（CLT）荷载持续作用效应及影响机理研究”（32071700）； 企业合作科研项目“利用木结构房屋用承重定向结构板COSB开展新型正交胶合木研究”；
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随着荷载持续时间增加,木结构构件会发生变形逐渐增大,强度逐渐降低的荷载持续作用（Duration of load,DOL）效应。正交胶合木（Cross-laminated timber,CLT）的正交组坯及横向层滚动剪切特性,使得其DOL效应更加复杂。基于国内结构板材发展的混合结构CLT（Hybrid cross-laminated timber,HCLT）是国内CLT材料发展的一个重要方向,开展HCLT长期力学性能研究,有助于推进CLT在我国木结构建筑中的应用和完善相关设计标准。论文研究对象为由SPF规格材和国产结构用刨花板（Construction oriented strand board,COSB）混合制成的CLT/HCLT,分别进行低周疲劳循环试验及长期蠕变试验,研究CLT/HCLT的DOL效应及蠕变性能。主要研究方法为:（1）低周疲劳性能研究:对3层和5层不同组坯结构的CLT/HCLT试件分别进行低周疲劳循环加载的抗剪和抗弯试验,记录试件失效模式和失效循环次数,建立基于应力的损伤累积模型,得出应力比-失效时间对数关系曲线,并基于模型预测的应力比评估法得出CLT/HCLT的DOL调整系数,分析比较不同组坯结构强度方面的长期疲劳性能差异。试验结果表明:疲劳试件具有与前期单调试验基本相同的破坏模式;标定的损伤累积模型预测值能较好符合试验数据,平均误差为14%;抗剪试件中,横向层为COSB板的3BS、3CS组,以及5BS组呈现出更好的抗疲劳性,5层试件的疲劳性能普遍优于3层;对于抗弯试件,3AL组普通结构CLT疲劳性能最差,全COSB板制成的3CL组其次,3BL组的HCLT疲劳性能最优;在30年的长期恒荷载情况下,3层抗剪试件中,3AS组普通结构的DOL调整系数最小,为0.519,该结果在不考虑使用条件的情况下,低于CLT手册中建议的强度修正系数;3BS组和3CS组试件的DOL调整系数分别为0.745和0.775,表现出较好的长期强度;5层抗剪试件中,5AS组的DOL调整系数（0.75）也低于混合结构试件5BS组（0.816）。对于抗弯试件,不同组坯结构抗弯试件的DOL调整系数非常接近,在0.81～0.83之间。总的来说,采用COSB置于横向层混合制备CLT构件,能够有效提高CLT的长期强度性能。（2）蠕变性能研究:对3层不同组坯结构的CLT/HCLT试件进行94天抗剪和抗弯恒载试验,分析不同跨高比、不同组坯结构试件的蠕变发展规律。采用幂律模型和五参数蠕变模型拟合试验数据,预测长期蠕变系数,分析CLT/HCLT长期蠕变性能。试验结果表明:由于为纯实木锯材制成,普通结构CLT抗剪和抗弯试件,如3AS和3AL组的蠕变变形受温湿度变化影响有较大的波动;抗剪试件的相对蠕变普遍高于抗弯试件;不同组坯结构抗剪试件的蠕变变形量差异不明显;对于抗弯试件,横向层为COSB板的3BL组HCLT试件呈现出最为稳定的蠕变曲线和最低的蠕变变形值;相比幂律模型,五参数蠕变模型能更好地拟合试验数据;蠕变模型预测抗弯试件的50年蠕变系数均小于2,其中3BL组HCLT蠕变系数最小（1.299）;抗剪试件的50年蠕变系数均大于2,最小值为3CS组（2.013）。
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