兴安落叶松成熟材顺纹抗拉力学模型的研究

以兴安落叶松成熟材为研究对象,通过试验法获得早晚材薄片的密度及顺纹抗拉强度,根据早晚材物理力学性质,建立并验证兴安落叶松成熟材无疵试样顺纹抗拉最大破坏载荷以及抗拉强度的力学模型。结果表明,密度可作为影响成熟材无疵试样抗拉强度变异性的主要影响因素;利用早晚材为基础单元,可建立无疵试样顺纹抗拉破坏载荷以及抗拉强度的力学表达式,其相对误差低于15%。该方法可为进一步建立兴安落叶松其他力学性质模型打下基础。     

竹质复合工程材料受弯构件试验研究进展

现代竹结构建筑尚无相关的设计规范,对其主要承载构件的基础研究和设计参考依据研究显得尤为重要。文中简要综述了近年来国内外竹质复合工程材料受弯构件试验研究进展,从3个角度阐述了竹材在竹质复合工程材料中所起的作用,并对竹质复合工程材料的研究应用提出了展望。     

现代竹结构中重组竹销的槽承压强度

选取试样尺寸、螺栓直径等因素对重组竹销槽承压强度进行分析,评价NDS/LRFD和Eurocode 5中销槽承压设计公式对重组竹销槽承压强度预测的适用性,分析2个加载方向试样的破坏形态.结果表明:试样尺寸在满足设计最小值的前提下,对销槽承压性能无显著影响,销槽承压强度值在104.40 ～ 169.77MPa范围内波动;2个加载方向的销槽承压强度从数值上看,随螺栓直径的增大呈下降的趋势;NDS/LRFD和Eurocode 5对重组竹销槽承压强度的预测值偏小;加载方向的不同对试样的破坏形式影响较大.     

电测法测试结构用重组竹弹性常数的研究

利用电测法对结构用重组竹12个弹性常数进行了测定,并对变异较大的3个泊松比进行了修正,验证了电测法在重组竹弹性常数测定中的适用性,最后将重组竹和几种木材的弹性常数进行了对比。结果表明,重组竹弹性模量关系为ELERET,各弹性常数变异系数在12.723%~28.944%范围内波动;经验证,12个弹性常数满足正交各向异性模型的限制条件,但由于材料的非均质性导致修正后的泊松比理论值和实测值误差稍大;重组竹弹性常数比普通木材的弹性常数大。     

国产落叶松平行弦轻型木桁架静力承载性能

【目的】研究国产落叶松轻型木桁架的静力承载性能,为轻型木结构建筑的本土化发展提供科学依据。【方法】以国产日本落叶松和国产齿板为试验材料,设计制作2种工况共6榀跨度为4.8 m的平行弦轻型木桁架。通过静力承载试验,研究轻型木桁架的极限荷载、受力分布和破坏形式,并通过建立有限元模型与试验结果进行对比分析。【结果】P和L型轻型木桁架的极限荷载平均值分别为22.45和22.94 k N,是设计荷载的2.27和2.32倍,变异系数分别为7.9%和7.1%。P型轻型木桁架最终破坏为脆性破坏,主要破坏点为桁架三分点处(即集中荷载施加处)和两端斜腹杆连接节点;L型轻型木桁架在2倍设计荷载之后逐渐出现平面外变形,当侧向变形较大时失去承载能力。通过SAP 2000有限元模拟发现,节点挠度与试验结果基本相符,挠度最大值为跨中位置,并向两端逐渐减小;弯矩最大值和轴力最大值在桁架弦杆的三分点处和两端斜腹杆节点,与试验结果相符。【结论】2种轻型木桁架在设计荷载下承载性能均较好,但由于木材非均质特性及加工差异表现出一定的离散程度;较P型轻型木桁架而言,L型轻型木桁架承载能力略高,但其面外刚度较小易发生侧向变形,在实际应用中应采取措施减小侧向变形,而P型轻型木桁架面外刚度较大相对稳定,更利于实际应用;分析认为平行弦轻型木桁架的薄弱环节在端部节点和集中荷载施加处,SAP 2000有限元模拟可以有效预测轻型木桁架在实际应用中的受力和变形情况。     

结构用重组竹抗弯力学性能

通过对180个重组竹抗弯试件的测试,研究了重组竹的抗弯强度、抗弯弹性模量、荷载-位移曲线、破坏现象和概率分布,并将重组竹抗弯性能与3种典型竹、木结构材进行对比。结果表明,重组竹的抗弯试件经历了弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段等3个阶段;重组竹的抗弯强度和抗弯弹性模量的概率分布均服从正态分布;参照中国木材强度设计值计算方法,确定了重组竹抗弯强度和抗弯弹性模量的设计值指标,其设计值指标均显著大于其他3种材料。     

现代木结构螺栓连接性能及其影响因素研究现状

螺栓类连接具有简洁、可靠、美观、防火等特点, 是木结构中常用的一种连接方式, 被广泛应用于现代木结构。深入研究螺栓连接性能及其影响因素, 对现代木结构的结构设计及其性能优化具有重要意义。文中详细阐述了国内外螺栓连接性能及其影响因素的研究现状, 以期为我国木结构螺栓连接性能研究提供借鉴。     

古建用落叶松木材物理力学性能预测及其影响因素

为实现对木结构古建筑的预防性保护,有必要对木构件的材质性能进行及时有效的预测和评价。采取小试样-缩尺-足尺递进的方式,将微钻阻抗仪和应力波检测等无损检测方法与实验室物理力学性能测试相结合,构建并检验了落叶松木材物理力学性能与微钻阻抗值和波阻模量关系预测模型,进而提出了古建用落叶松木材物理力学性能的现场无损检测分析方法。研究结果表明：落叶松小试件密度与微钻阻抗值呈现明显的线性正相关关系,木材密度与微钻阻抗值线性方程相关系数为0.91;落叶松小试样顺纹抗压强度、抗弯强度及抗弯弹性模量与波阻模量呈现较明显的线性正相关关系,木材顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量与波阻模量线性方程相关系数分别为0.86,0.74,0.74;通过微钻阻抗仪和应力波检测可推算落叶松木材物理力学性能。利用小试件测试数据所建立的预测方程进行落叶松大试件物理力学性能推算存在一定的误差,其缩尺试件密度和顺纹抗压强度预测值与实际值平均偏差分别为12%和16%,足尺试件密度和顺纹抗压强度预测值与实际值平均偏差分别为16%和17%。现场预测应同时考虑测试路径因素,自心材至边材区域,落叶松木材密度、顺纹抗压强度、微钻阻抗值沿径向...     

基于换算长细比的正交胶合木稳定系数计算方法

正交胶合木(CLT)纵横向层板交叉组坯,纵向层板强度和模量较高,横向层板强度和模量较低,其截面呈强弱相间的条带状结构.当轴心受压构件失稳时,截面剪切变形对CLT稳定承载力的影响不可忽略,故不能采用一般木产品的稳定承载力计算方法.目前我国相关标准中尚无CLT轴心受压构件稳定承载力计算方法.鉴于此,从CLT产品的截面构成特...     

木结构中钉节点性能影响因素的研究进展

笔者主要回顾木结构中钉节点性能的研究进展,通过对材料性质、节点形式、加载方式等方面的研究,推导钉节点性能理论计算模型。系统介绍钉连接国内外研究现状,对钉连接节点研究进展进行系统概述,阐明木结构中钉节点对结构的重要性,以期为木结构未来发展提供借鉴。