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    基于換算長細(xì)比的正交膠合木穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算方法

    2022-02-26 03:00:36武國芳鐘永龔迎春任海青
    林業(yè)工程學(xué)報(bào) 2022年1期
    關(guān)鍵詞:層板軸心計(jì)算方法

    武國芳,鐘永,龔迎春,任海青

    (中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所,北京 100090)

    正交膠合木(cross-laminated timber,CLT)是一種由鋸材或結(jié)構(gòu)復(fù)合木材經(jīng)正交組坯、膠合等工藝形成的工程木產(chǎn)品[1]。CLT具有材料利用率高、尺寸穩(wěn)定性好、保溫隔熱性能好、抗火性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)[2],可用于中高層木結(jié)構(gòu)建筑中。作為一種新材料,CLT相關(guān)研究開始較晚,設(shè)計(jì)計(jì)算方法尚不完善。國內(nèi)學(xué)者從人工林木材的生長因素[3-4]以及CLT制造工藝、連接性能、抗彎性能等[5-8]方面開展了大量研究,但對CLT穩(wěn)定承載力的關(guān)注較少,現(xiàn)有穩(wěn)定承載力計(jì)算方法對CLT的適用性有待進(jìn)一步考察。

    在截面應(yīng)力小于材料強(qiáng)度時(shí),由于桿件平衡狀態(tài)的改變而喪失穩(wěn)定性的現(xiàn)象稱為失穩(wěn),其承載力稱為臨界力或穩(wěn)定承載力[7]。CLT軸心壓桿失穩(wěn)時(shí),取桿件中一微段研究,與其他產(chǎn)品一致,微段既有彎曲變形又有剪切變形[9]。對于一般木產(chǎn)品,剪切變形可忽略不計(jì),故目前各國規(guī)范中有關(guān)一般木構(gòu)件穩(wěn)定承載力的計(jì)算方法都僅考慮了彎曲變形的影響,但CLT截面構(gòu)造與一般木產(chǎn)品不同,其截面是一種強(qiáng)弱相間的“條帶狀”結(jié)構(gòu)。從其強(qiáng)度和彈性模量看,縱向?qū)影遢^強(qiáng),橫向?qū)影遢^弱,失穩(wěn)時(shí)橫向?qū)蛹忍幱谑軓潬顟B(tài),又處于滾剪受力狀態(tài)。同種木材滾動(dòng)剪切模量只有順紋剪切模量的1/10左右,且CLT中橫向?qū)拥牟馁|(zhì)等級一般低于縱向?qū)?,故橫向?qū)拥募羟心A繉⒈瓤v向?qū)痈停瑑H有幾十或一兩百兆帕[10],致使橫向?qū)蛹羟凶冃屋^大,直接影響構(gòu)件的穩(wěn)定承載力。Thiel等[11]研究發(fā)現(xiàn),材料的正交各向異性和橫向?qū)拥募羟凶冃螌LT的穩(wěn)定承載力影響很大,且其影響程度與組坯方式、板材厚度等相關(guān),但具體影響規(guī)律尚未明晰。故需合理考慮橫向?qū)蛹羟凶冃螌Ψ€(wěn)定承載性能的影響,提出適用于CLT的穩(wěn)定承載力計(jì)算方法。

    1 國內(nèi)外CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算方法

    目前一些國家和地區(qū)已經(jīng)給出了CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算式,有的直接采用與其他木產(chǎn)品形式一致的穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算式,如加拿大、美國、歐洲等,通過對一些參數(shù)進(jìn)行修正的方式來計(jì)算CLT的穩(wěn)定承載力,但具體實(shí)現(xiàn)方式有所差異:加拿大規(guī)范CSA O86-14僅采用縱向?qū)影宓慕孛鎽T性矩和截面積計(jì)算得到折算回轉(zhuǎn)半徑,進(jìn)而計(jì)算構(gòu)件的折算長細(xì)比,代替原式中的長細(xì)比以計(jì)算CLT軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù);美國規(guī)范NDS-2018中采用剪力類比法計(jì)算CLT的表觀抗彎剛度,并代入歐拉公式計(jì)算CLT的臨界應(yīng)力,將CLT的臨界應(yīng)力代替原式中的臨界應(yīng)力以計(jì)算CLT軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù);歐洲規(guī)范尚在修訂中,但歐盟一些國家已經(jīng)提出了軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算式。瑞典和奧地利CLT設(shè)計(jì)手冊中,將橫向?qū)涌闯墒强v向?qū)又g的連接,采用γ系數(shù)法計(jì)算CLT的有效抗彎剛度,進(jìn)而計(jì)算折算長細(xì)比,代入通用穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算式中計(jì)算CLT軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)。其中,CSA O86-14實(shí)質(zhì)上未考慮橫向?qū)蛹羟凶冃蔚挠绊?,且各縱向?qū)影宓燃壊煌瑫r(shí)公式并不適用,故僅適用于各層縱向?qū)影宀馁|(zhì)等級相同的構(gòu)件?;袅亮恋萚12]對以上3種計(jì)算方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹,并對3種方法的長細(xì)比、穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)γ系數(shù)法的計(jì)算結(jié)果介于CSA O86-14和NDS-2018之間,因此其后續(xù)研究采用了γ系數(shù)法。日本建筑規(guī)范也給出了CLT構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法,其穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算式與一般木構(gòu)件完全相同,計(jì)算長細(xì)比時(shí)采用全截面幾何性質(zhì)計(jì)算,但對于最終的抗壓承載力,需額外乘以0.75的修正系數(shù)。2016年,Nakajima等[13]通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)日本建筑規(guī)范建議的計(jì)算方法較為保守。

    我國目前鮮見CLT的穩(wěn)定承載力計(jì)算方法。針對我國GB 50005—2003《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算方法僅適用于方木、原木的問題,祝恩淳等[14]提出了適用于各種木產(chǎn)品的穩(wěn)定系數(shù)統(tǒng)一計(jì)算方法,可考慮材料強(qiáng)度、彈性模量以及其他與材料相關(guān)的系數(shù)影響,該方法已被GB 50005—2017所采用。祝恩淳等[14]比較了主要國家的木構(gòu)件穩(wěn)定承載力計(jì)算方法,發(fā)現(xiàn)在不考慮安全系數(shù)和荷載持續(xù)作用效應(yīng)取值不同的基礎(chǔ)上,各國規(guī)范的穩(wěn)定系數(shù)取值差異較小,均與Ylinen[15]的計(jì)算式一致,即本質(zhì)上各個(gè)國家的穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算方法是一致的。而Ylinen[15]在推導(dǎo)穩(wěn)定系數(shù)時(shí)并未考慮剪切變形對穩(wěn)定承載力的影響,故GB 50005—2017的方法并不適用于CLT。鑒于此,霍亮亮等[12]借鑒北美和歐洲對CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)的處理方法,提出采用γ系數(shù)法計(jì)算CLT的等效抗彎剛度,采用GB 50005—2017中穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算式的形式,以美國和歐洲的CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)作為源數(shù)據(jù),回歸得到了適用于我國標(biāo)準(zhǔn)的CLT材料系數(shù)。

    不同文獻(xiàn)中CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算方法見表1。除橫紋層剪切變形(GA)⊥、橫紋層截面慣性矩(E⊥I)影響的處理方法差異外,還列出了荷載持續(xù)作用效應(yīng)(DOL)、分項(xiàng)系數(shù)和計(jì)算式形式的差異。

    表1 不同文獻(xiàn)中CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算方法對比Table 1 Comparison of stability coefficients of CLT for wood members in axial compression in various literatures

    實(shí)際上,直接從歐拉屈服理論出發(fā),考慮剪切變形對穩(wěn)定承載力的影響,也可建立構(gòu)件的穩(wěn)定承載力計(jì)算方法。GB 50017—2017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中格構(gòu)式受壓構(gòu)件的穩(wěn)定承載力計(jì)算即采用了該方法:將剪切變形的影響計(jì)入長細(xì)比中,得到換算長細(xì)比,進(jìn)而計(jì)算構(gòu)件的穩(wěn)定承載力。在木結(jié)構(gòu)中,Wu等[16]也曾對一種格構(gòu)式木柱的穩(wěn)定承載力進(jìn)行了研究,并建立了采用換算長細(xì)比的穩(wěn)定承載力計(jì)算方法。本研究從CLT的構(gòu)造出發(fā),將其視為分肢柱,探討CLT橫向?qū)拥募羟凶冃螌Ψ€(wěn)定承載力的影響,并基于基本力學(xué)原理推導(dǎo)建立CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算方法。

    2 CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算方法的建立

    2.1 CLT的換算長細(xì)比

    CLT與膠合木、鋸材等的主要區(qū)別在于橫向?qū)拥募羟凶冃蜗鄬^大。在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),應(yīng)將該變形對穩(wěn)定系數(shù)的影響納入考慮范疇。

    將CLT視為分肢柱,縱向?qū)影鍨橹?,橫向?qū)影蹇闯煞种g的連接,考慮橫向?qū)影寮羟凶冃螌Ψ€(wěn)定系數(shù)的影響,可采用換算長細(xì)比理論。按照壓桿屈曲理論,考慮剪切變形的穩(wěn)定承載力(Ncr)計(jì)算式為[9]:

    (1)

    式中:γ為單位剪力引起的剪應(yīng)變;NE是不考慮剪切變形時(shí)的穩(wěn)定承載力。NE可按式(2)計(jì)算:

    NE=π2E‖A‖/λ2

    (2)

    式中:λ為不考慮剪切變形時(shí)構(gòu)件的長細(xì)比;E‖為縱向?qū)影宓膹椥阅A?;A‖為縱向?qū)影宓慕孛娣e。

    將式(2)代入式(1),可得:

    (3)

    式中,λeff為換算長細(xì)比,可表示成:

    (4)

    對于CLT,其單位剪力引起的剪應(yīng)變可表示為:

    (5)

    式中:n為截面形狀系數(shù),對于矩形截面可取1.2[17];υ為單位荷載,υ=1;(GA)是截面剪切剛度。

    將剪應(yīng)變γ代入式(4),可得CLT換算長細(xì)比的一般表達(dá)式為:

    (6)

    令:

    (7)

    則換算長細(xì)比可表示為:

    (8)

    將CLT看成分肢柱,不考慮剪切變形時(shí)CLT的長細(xì)比λ,可表示為:

    (9)

    式中:μ為和柱端約束有關(guān)的長度計(jì)算系數(shù),兩端鉸接取1.0;l0為柱子的計(jì)算長度;I‖為縱向?qū)影褰M成截面的慣性矩。

    若只考慮橫向?qū)拥挠绊懀瑒t截面剪切剛度(GA)可寫成(GA)⊥,參考剪力類比法[10]按下式計(jì)算:

    (10)

    式中:a為最外層層板形心之間的距離;b為CLT寬度;hi為第i層層板的厚度;G⊥i為第i層橫向?qū)影宓臐L動(dòng)剪切模量。式(10)中幾何量的意義可參照圖1。

    圖1 CLT 截面Fig. 1 The cross section of CLT

    如考慮縱向?qū)影宓募羟凶冃螌孛婕羟袆偠鹊呢暙I(xiàn),則剪切剛度(GA)的計(jì)算方法與美國標(biāo)準(zhǔn)ANSI/APA PRG 320-2019的計(jì)算方法完全一致。

    考慮到長細(xì)比較小時(shí),剪力類比法計(jì)算得到的長細(xì)比偏大[12],故當(dāng)長細(xì)比小于界限長細(xì)比λp時(shí),換算長細(xì)比可按下式計(jì)算:

    (11)

    2.2 CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)

    將CLT構(gòu)件換算長細(xì)比λeff、表層縱向?qū)影蹇箟簭?qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fc,k以及彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值Ek代入GB 50005—2017的穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算式中替換原長細(xì)比λ,可得到適用于CLT軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)(φ)計(jì)算式:

    (12)

    其中界限長細(xì)比按下式計(jì)算:

    (13)

    式中:ac、bc、cc為材料相關(guān)系數(shù),可反映初始幾何缺陷和材料非線性的影響,對于不同種類的產(chǎn)品,初始幾何缺陷和材料非線性的影響不同。與加拿大、美國和歐洲處理方法類似,可將CLT視為一種膠合木,系數(shù)ac、bc、cc的取值與一般膠合木無異,即ac=0.91、bc=3.69、cc=3.45。

    2.3 與NDS-2018穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算方法的比較

    將式(6)代入式(3)可得:

    (14)

    兩邊同時(shí)除以A‖得到臨界應(yīng)力(σcr):

    (15)

    將式(9)代入上式可得:

    (16)

    若用NDS-2018中的(EI)eff代替上式中的E‖I‖,則:

    (17)

    上式可以繼續(xù)改寫成:

    (18)

    式中,(EI)app就是考慮剪切變形的表觀抗彎剛度,計(jì)算公式為:

    (19)

    剔除安全系數(shù)和DOL的影響后,上式與NDS-2018的差異為式(19)中的系數(shù)nπ2/μ2在NDS-2018中為Ks。容易算得:當(dāng)構(gòu)件兩端鉸接時(shí),μ取1,nπ2/μ2等于11.8;兩端固接時(shí),若有效長度取0.5倍柱子長度,即μ取0.5,則nπ2/μ2取47.4,這與NDS-2018中的Ks值完全相同??梢姄Q算長細(xì)比法與NDS-2018中CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算式從形式上是等效的。但需注意到,NDS-2018中的(EI)eff與本研究中的E‖I‖并不完全相同,(EI)eff計(jì)算時(shí)還包括了橫向?qū)影褰孛鎽T性矩和橫紋彈性模量的影響,即橫紋層板拉壓變形對整體截面剛度的影響,而E‖I‖則只考慮了縱向?qū)影鍖箯潉偠鹊挠绊?。由于CLT中同一層層板間存在拼縫,應(yīng)力傳遞不連續(xù),因此考慮這部分剛度是不合適的??紤]上述差異,以NDS-2018穩(wěn)定系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合并不合適。采用換算長細(xì)比法計(jì)算CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)概念明晰,與我國計(jì)算不考慮CLT橫紋層板拉壓對抗彎剛度影響的認(rèn)識一致,同時(shí)該方法與鋼結(jié)構(gòu)中的處理方法類似,符合我國規(guī)范的處理傳統(tǒng)。

    3 CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算方法適用性分析

    3.1 與試驗(yàn)結(jié)果比較

    霍亮亮等[12]對鐵杉(Tsugacanadensis)規(guī)格材制作的3層CLT構(gòu)件進(jìn)行了軸心受壓試驗(yàn)研究,獲得了4組不同長細(xì)比CLT構(gòu)件的穩(wěn)定承載力和穩(wěn)定系數(shù),每組長細(xì)比試件重復(fù)數(shù)為4。各組試件寬度均為280 mm,厚度均為105 mm(含3層35 mm層板),各組試件高度分別1 400,2 100,2 800和3 500 mm。試驗(yàn)所用CLT的層板為No.1/No.2級鐵杉規(guī)格材,截面尺寸為38 mm×140 mm,層板的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為20.9 MPa,彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為6 639 MPa。采用本研究提出的CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算方法預(yù)測上述組坯和材性組合下不同柱高(長細(xì)比)時(shí)CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù),同時(shí)將試驗(yàn)實(shí)測的穩(wěn)定系數(shù)數(shù)據(jù)繪制于圖2a中,可見預(yù)測值與實(shí)測值吻合良好。不考慮剪切變形的影響,將直接采用我國GB 50005—2017中穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算方法計(jì)算得到的CLT構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)也繪制于圖2a中,可見該方法計(jì)算值普遍高于試驗(yàn)實(shí)測值,即高估了CLT構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)。因此,不考慮剪切變形的影響會(huì)高估CLT構(gòu)件的穩(wěn)定承載力,進(jìn)而降低其安全裕度。

    Nakajima等[13]對日本柳杉(Cryptomeriajaponica)制作的CLT構(gòu)件開展了軸心抗壓試驗(yàn)研究,得到了5組不同長細(xì)比CLT構(gòu)件的極限承載力均值和標(biāo)準(zhǔn)差,每個(gè)長細(xì)比試件重復(fù)數(shù)為6。各組試件寬度均為300 mm,高度均為3 000 mm,層板厚度均為30 mm,各組試件分別包含了3層、4層、5層、7層和9層層板。其中包含3層、5層、7層和9層層板的試件均為縱、橫向?qū)影褰惶嫦嚅g組坯,包含4層層板的試件組坯形式為“縱-橫-橫-縱”。試件縱向?qū)影鍙椥阅A科骄禐?2 690 MPa,抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為31.2 MPa。采用本研究提出的CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算方法預(yù)測不同換算長細(xì)比時(shí)日本柳杉CLT軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù),同時(shí)將試驗(yàn)實(shí)測的穩(wěn)定系數(shù)繪制于圖2b中,可見預(yù)測值與實(shí)測值也吻合良好。通過上述比較可以發(fā)現(xiàn),本研究提出的穩(wěn)定承載力計(jì)算方法是準(zhǔn)確可行的。

    圖2 鐵杉和柳杉CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)預(yù)測值與試驗(yàn)值對比Fig. 2 Comparisons of predicted and tested stability coefficients for Hemlock and Japanese Cedar CLT compression lumber

    3.2 截面剪切剛度計(jì)算方法的影響

    前文指出,截面剪切剛度可考慮或不考慮縱向?qū)影寮羟凶冃蔚挠绊?,以下通過算例比較二者的差異。

    以SPF No.2規(guī)格材制造的CLT為例,層板厚度均為35 mm。No.2級SPF的順紋彈性模量平均值為9 655 MPa,順紋彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值(E0)為5 839 MPa,順紋抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為15.82 MPa。CLT板寬度為1 000 mm,兩端鉸接。按ANSI/APA PRG 320-2019所述的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,橫紋彈性模量E90=E0/30=194.6 MPa,順紋剪切模量G0=E0/16=364.9 MPa,滾動(dòng)剪切模量G90=G0/10=36.49 MPa。對于3層CLT,將是否考慮縱向?qū)影宓募羟凶冃斡绊懙姆€(wěn)定系數(shù)同時(shí)繪制于圖3中。

    由圖3可知,考慮縱向?qū)影宓募羟凶冃斡?jì)算的穩(wěn)定系數(shù)稍小,但二者差異很小,最大差異僅為1.9%。說明縱向?qū)影宓募羟凶冃屋^小,對穩(wěn)定系數(shù)的影響較小。故建議采用簡化剪力類比法,即僅考慮橫紋層板剪切變形的截面剪切剛度計(jì)算方法,采用簡化法計(jì)算截面剪切剛度,可以極大減少計(jì)算量,同時(shí)對計(jì)算結(jié)果的影響很小。

    圖3 兩種剪切剛度計(jì)算方法對穩(wěn)定系數(shù)的影響Fig. 3 Comparison of stability coefficients calculated from two shear stiffness determination methods

    3.3 與主要國家計(jì)算方法的比較

    歐洲和日本對荷載持續(xù)作用效應(yīng)(DOL)、分項(xiàng)系數(shù)的認(rèn)識與GB 50005—2017相同,而NDS-2018與GB 50005—2017不同,故將NDS-2018穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算式統(tǒng)一到GB 50005—2017的計(jì)算方法和原則上,即認(rèn)為木材的強(qiáng)度和彈性模量具有相同的荷載持續(xù)作用效應(yīng),穩(wěn)定問題和強(qiáng)度問題具有相同的抗力分項(xiàng)系數(shù),在相同的認(rèn)識水平上比較本研究提出的計(jì)算方法與主要國家計(jì)算方法的差異。仍以SPF No.2規(guī)格材制造的CLT為例,采用不同算法計(jì)算3層和5層CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù),分別繪制于圖4中。

    圖4 不同計(jì)算方法比較3層和5層CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)Fig. 4 Comparison of stability coefficients of three-layer and five-layer CLT axial compression members with different calculation methods

    由圖4可見,本研究提出的計(jì)算方法與歐洲和美國的方法計(jì)算結(jié)果接近。原因在于構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)是構(gòu)件的客觀屬性,剔除安全系數(shù)、材料參數(shù)取值方法的影響,各國計(jì)算方法應(yīng)是一致的。故在統(tǒng)一的原則下,本研究建議方法與上述計(jì)算方法的結(jié)果基本一致,因此也驗(yàn)證了本研究建議方法的可靠性。3種方法均與日本的方法差異較大,原因在于日本的方法并不是針對CLT提出的,沒有考慮CLT的產(chǎn)品特點(diǎn),是一種不完善的方法,且其修正系數(shù)中實(shí)際包含了一個(gè)隱含的安全系數(shù),因此計(jì)算值較低。

    4 結(jié)論與討論

    本研究通過基本力學(xué)原理推導(dǎo)建立了基于換算長細(xì)比的CLT受壓構(gòu)件穩(wěn)定承載力計(jì)算方法,將其與試驗(yàn)結(jié)果及各個(gè)國家計(jì)算方法進(jìn)行了比較,驗(yàn)證了本研究所提出計(jì)算方法的可行性。

    1)將CLT視為分肢柱,采用考慮剪切變形影響的壓桿屈曲理論,可計(jì)算CLT的換算長細(xì)比,并與GB 50005—2017中的穩(wěn)定承載力計(jì)算式相結(jié)合,計(jì)算CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)。通過與試驗(yàn)結(jié)果和各國方法比較,證明了本研究提出的方法是可行、準(zhǔn)確的。

    2)換算長細(xì)比法概念清晰,符合基本力學(xué)原理,也符合我國規(guī)范對分肢柱的處理傳統(tǒng)。采用換算長細(xì)比法計(jì)算CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù),可采用簡化法計(jì)算截面剪切剛度,計(jì)算量和復(fù)雜程度遠(yuǎn)小于γ系數(shù)法和剪力類比法。

    采用換算長細(xì)比法計(jì)算CLT軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù),公式中與材料有關(guān)的相關(guān)系數(shù)取值與膠合木相同,這一點(diǎn)與歐洲、北美的處理方式類似。需要注意的是,計(jì)算CLT的穩(wěn)定承載力時(shí),CLT的抗彎強(qiáng)度和彈性模量是關(guān)鍵參數(shù)。但CLT的抗彎強(qiáng)度和彈性模量如何取值目前尚無定論,針對該問題,與文獻(xiàn)[12]一致,本研究采用了表層層板的抗彎強(qiáng)度和彈性模量作為CLT的抗彎強(qiáng)度和彈性模量。隨著研究和應(yīng)用水平的提高,對CLT抗彎強(qiáng)度和彈性模量的取值可能會(huì)有新的認(rèn)識。此時(shí),對于文獻(xiàn)[12]的方法需重新擬合材料系數(shù)值,而本研究方法可直接修改對應(yīng)抗彎強(qiáng)度和彈性模量參數(shù),較為簡便。

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