国产日本落叶松正交胶合木的销槽承压强度

【目的】正交胶合木是一种新型现代木结构材料。销类连接是现代木结构中应用最广泛的连接形式,销槽承压强度是销连接设计的重要参数。研究国产日本落叶松正交胶合木(CLT)的销槽承压性能,旨在为CLT结构销类连接的本土化设计提供参考。【方法】对36组432个国产日本落叶松3层CLT试件进行半孔静力加载试验,分析CLT密度、销径、螺纹、胶缝和加载角度对CLT销槽承压强度的影响,并基于试验结果评价美国NDS、加拿大CSA、Kennedy、Uibel和Blaβ(U&B)提出的4种计算方法对国产日本落叶松CLT宽面和窄面销槽承压强度预测的适用性。【结果】CLT的销槽承压强度与CLT密度呈正相关,与销径呈负相关,与螺纹没有明显关系。销垂直于CLT窄面时,加载角度0°的销槽承压强度是90°的3.06倍,胶缝处的销槽承压强度为两者的平均值。销垂直于CLT宽面时,加载角度0°的销槽承压强度明显大于加载角度90°的销槽承压强度。计算值与试验值相比:销垂直于CLT窄面,加载角度为0°(位置A)时,加拿大CSA模型的相对误差小于8.37%,加载角度为90°(位置D)时,U&B模型的相对误差小于8.56...     

落叶松规格材足尺弯曲性质研究

参照GB 50329-2002《木结构试验方法标准》对经过目测分级的2种尺寸(截面尺寸为40 mm×90 mm和40 mm×140 mm,长度均为4 000 mm)兴安落叶松规格材进行了静态弯曲试验,测试了其抗弯弹性模量(MOE)和抗弯强度(MOR)。结果表明:40 mm×90 mm和40 mm×140 mm两种规格材Ⅰc、Ⅱc和Ⅲc等级的MOE平均值分别为15.0、13.0、13.2和15.7、14.0、15.6 GPa;40 mm×90 mm规格材Ⅰc、Ⅱc和Ⅲc等级MOR的特征值(5%分位值)分别为37.5、26.72和24.85 MPa,40 mm×140 mm规格材Ⅰc、Ⅲc等级MOR的特征值(5%分位值)为27.95和24.2 MPa;Ⅰc等级的力学强度特征值明显高于Ⅱc和Ⅲc等级;落叶松规格材的MOR、MOE的相关性较好。落叶松规格材足尺弯曲力学性质研究可以为国产结构材的分级技术提供依据,也为国产结构材的设计应用提供参数。     

蠕变经历对落叶松材静强度影响

木材在长期重复载荷作用下的蠕变经历,即蠕变变形的发展和积累以及木材局部组织损伤和龟裂,使木材再次承载时的力学性质产生变异和劣化.试验研究表明,落叶松材在小于其比例极限应力的重复载荷作用下,经过3万次以上应力循环的蠕变经历,使其纤维方向弯曲弹性模量增大10％;顺纹抗剪强度和抗弯强度有减小趋势,这与蠕变变形的积累和木材局部组织损伤和龟裂程度密切相关,对于无明显塑性变形和局部损伤的试件其强度无明显影响.     

辽东山区落叶松大径材林抚育间伐研究

对落叶松大径材人工林抚育间伐进行实地调查研究,确定了正确的抚育间伐时间、间隔期、强度和方法,并对抚育间伐产生的经济效益进行了分析。     

华北落叶松大径级材目标树经营技术研究

如何培育出优质的大径级材林木,实现大径级材目标树的可持续发展,需要探索科学合理的经营技术。该文主要阐述了培育大径级材林木的技术措施,并针对存在的问题提出发展建议。     

GFRP加固木结构规格材抗弯力学性能及可靠性研究

将有限元分析和无损检测方法用于木结构规格材的可靠度研究,分析不同贴面工艺参数对玻璃纤维增强规格材抗弯力学性能和可靠度的影响,可以为木结构强度分级、可靠性计算及优化设计提供科学的方法。采用正交试验设计方法,分析贴面厚度、施胶量和贴面尺寸对玻璃纤维布增强落叶松规格材力学性能和可靠度的影响。研究表明:1）各工艺参数对玻璃纤维布增强落叶松规格材MOE的影响顺序为:纤维布贴面厚度<施胶量<贴面尺寸,当玻璃纤维布贴面尺寸不到规格材试件长度的1/4时,MOE的下降幅度较大。2）在可靠度满足96%以上的条件下,最佳贴面参数为贴面厚度3 mm,施胶量125 g/m²,贴面尺寸为1/2。3）通过可靠性分析结果表明素材在425 N载荷下挠度<0.003 L的概率是9%,而贴玻璃纤维布后可靠度平均达到53.8%;<0.005 L的概率是71.6%,而贴玻璃纤维布后可靠度达到97.3%,粘贴玻璃纤维布可以显著增加木结构规格材的可靠度。     

长白落叶松早材管胞纵向抗拉强度的研究

采用零距拉伸方法,研究了4株长白落叶松早材管胞的纵向拉伸强度株内变异性及主要影响因素。结果表明,长白落叶松早材管胞纵向拉伸强度均值为373.69 MPa,早材管胞纵向拉伸强度年轮内和株内纵向的变异差异不显著,径向的变异在0.01水平上显著。通过对水分、微纤丝角和密度等因素的研究表明,早材管胞的纵向抗拉强度随着微纤丝角的增大而减小,气干态和饱水态的管胞纵向抗拉强度在0.05水平差异显著,早材管胞纵向抗拉强度与气干密度在0.01水平具有显著的相关性,相关系数为0.861。     

长白落叶松木芯基本密度与材性指标相关及建筑材优良家系选择研究

对24年生长白落叶松优树子代测定林14个处理（13个家系和1个对照）的生长性状、木芯基本密度进行遗传变异分析和方差分析,结果表明,家系间生长性状和木芯基本密度均存在较大变异,家系间生长性状差异极显著,木芯基本密度差异显著,树高、胸径、材积和木芯基本密度家系遗传力分别为0.73、0.72、0.80和0.60,进行家系水平的改良具有很大的潜力。生长性状、木芯基本密度与物理力学指标相关分析结果表明:生长性状与木芯基本密度、解析木基本密度、气干密度呈正相关不显著,与大多数力学指标间相关不显著;木芯基本密度与解析木基本密度、气干密度、径面抗劈力、抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度和径面硬度呈极显著正相关,且回归分析模型比较理想,可以利用胸径木芯基本密度值预测物理力学指标值,间接选择和评价长白落叶松建筑材优良家系。通过生长性状和木芯基本密度综合分析选出166、169为优良家系,根据解析木物理力学性状选出的优良家系与其结果一致;树高、胸径、材积和木芯基本密度的遗传增益分别为14.27%、19.96%、48.12%和14.06%;优良家系树高、胸径、材积和木芯基本密度分别比对照高7.20%、13.31%、38.46%和4.76%。      

两种材色的兴安落叶松木材的超微结构与木材分子的比较研究

为了比较兴安落叶松红、白材在应用上的优劣。本文对与力学品质因数有关的内容进行了木材超微结构与木材分子的研究，其结果：（１）红、白材的生长轮明显，早材管胞至晚材管胞急变。早材管胞腔大而壁薄、晚材管胞腔小而壁厚。红材晚材部分的几排管胞壁层最厚。管泡长度由早材向晚村逐渐增加，白材管胞平均长度大于红材管胞长度；（２）白材年轮较宽，年轮结构均匀，晚材率较低。红材年轮较窄，晚材率较高；（３）轴向管胞之间、轴向管胞与射线薄壁细胞之间、轴向管胞与射线管胞之间，均有不同类型的纹孔对。上述特征，在红、白材之间无明显区别；（４）交叉场纹孔属于云杉型，每一交叉区内有２～６个纹孔，多数呈２列排列，少数为单列；（５）红、白材的木质部均具有裂生树脂道，由泌脂细胞、死细胞、伴生薄壁细胞组成。但红材泌脂细胞数目多，白材少；（６）两种材的木射线均由射线薄壁细胞和射线管胞组成，但红材的射线簿壁细胞腔内树脂与无定形沉积物比白材多；（７）按两种材色，分别测量了早、晚材的管胞长度、径向宽度、胞腔径向直径、长宽比、壁腔比等６项指标，表明，主要差异是白材的管胞长度比红材管胞长。     

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。     

导孔直径对木结构用规格材握螺钉力性能的影响

探讨导孔直径对木结构用规格材（云杉、落叶松、花旗松、马尾松）握螺钉力性能的影响。结果表明:导孔直径对木结构用规格材的握螺钉力影响较大,随着导孔直径的增大,握螺钉力会缓慢降低,当导孔直径在2~3 mm时,握螺钉力相对稳定;随着导孔直径进一步增大,握螺钉力会急剧下降。4种规格材的纵面握钉力从大到小的顺序是马尾松、花旗松、云杉、落叶松。     

华北落叶松人工林密度最优控制的研究

该文以径阶株数作为状态变量，通过模拟塞罕坝机械林场华北落叶松人工林生长动态变化，采用最优控制理论与方法对林分密度最优控制问题进行了研究。作为研究实例的林分，当主伐年龄４０ａ，疏伐起始年龄１８ａ，疏伐间隔期４～５ａ，疏伐次数２～３次，按株数疏伐率分别为３１．９％，６．９％和１３．８％时，采用下层疏伐时总材积收获量最大。     

马尾松间伐材材性的研究

本文主要研究了马尾松间伐材的纤维形态、化学成分及主要物理力学性质,并与成熟材进行了比较．结果表明,间伐材管胞显著较短、宽度窄、胞壁较薄,长宽比明显较大,纤维素含量略高而木素和浸提物含量较低．年轮较窄、晚材率大．生材含水率低,干缩性小．气干密度、顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量与成熟材差异不显著,冲击韧性明显较大．同时对间伐材中应力木的超微构造和材性,也进行了观测和讨论     

华北落叶松多酚氧化酶和过氧化物酶的研究

本文对华北落叶松多酚氧化酶和过氧化物酶活性及其同工酶进行研究。结果表明：根的多酚氧化酶活性最高,二年生枝中最低;电泳法和分光光度法测得多酚氧化酶活性的相关系数为０９９;体内多酚氧化酶和过氧化物酶活性之间的相关系数为０８８;对苯二胺和邻苯二酚混合对多酚氧化酶活性染色效果较好;茎和根中分别有６,７条多酚氧化酶同工酶条带,１０,１１条过氧化物同工酶条带。     

黑河林区兴安落叶松林生物量研究

以黑河沾河林业局的7种典型兴安落叶松林为研究对象,共选择21块样地,采用野外样方调查法和样本采集称重法,数据均用平均值对照法和单因素方差分析法进行分析。沾河林区7个典型林型中,羊胡子苔草绣线菊兴安落叶松林和小叶章柴桦兴安落叶松林乔木生物量和总生物量没有明显差别,其他5个林型生物量差别显著。各林型平均总生物量并非是均匀增长。     

华北落叶松体内超氧化物歧化酶初探

以三年生华北落叶松苗为材料,用铜锌处理,对其体内超氧化物歧化酶活性年变化进行了分析探讨,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法对其体内超氧化物歧化酶同工酶进行了分析,结果表明:树液流动期SOD酶活性最高,随气温的回升其活性逐渐降低。SOD酶与三年生华北落叶松苗木抗逆性密切相关,苗木经铜锌互作后SOD酶活性明显高于对照,锌通过间接作用促进铜对SOD酶的作用,从而提高铜锌互作效应。单独用锌处理在叶组织可以合成新的SOD同工酶蛋白,铜锌元素还可以增加原有同工酶的活性。     

L型构件双圆棒榫节点抗弯强度模型及其数值模拟

为解决现有圆棒榫节点抗弯强度研究中试验偶然性的问题,采用有限元法,建立L型构件双圆棒榫节点抗弯强度模型,进行数值模拟,并通过相应的试验对模拟结果进行了验证。结果表明:1)所建立的有限元模型可用于实木榫接合家具设计中的抗弯强度预测,不同直径下有限元分析结果与试验结果平均误差均<15%,且圆棒榫变形情况与试验结果相符;2)双圆棒榫接合构件抗弯节点主要破坏形式为榫损伤,抗弯强度随直径增加而增加,但增幅减小;3)直径为10 mm的双圆棒榫可用于椅子腿部与望板接合部位,直径为8 mm的双圆棒榫可用于椅子腿与扶手连接处,性能满足GB 103547所规定的要求,直径为6 mm的双圆棒榫不适用于椅子连接。     

密度调控对长白落叶松人工林土壤呼吸的影响

为探明密度调控对北温带森林土壤呼吸的影响机制,以长白落叶松人工林为研究对象,选择4种林分密度P₁(300~350株/hm2)、P₂(500~550株/hm2)、P₃(600~650株/hm2)和P₄(850~900株/hm2),使用LI-6400便携式土壤呼吸测定仪对其生长季(5—10月)土壤呼吸速率进行测定。结果表明:不同密度林分生长季土壤呼吸速率均呈现明显的季节动态,最高值均出现在8月末,最低值出现在10月中旬;不同密度林分生长季土壤呼吸速率及土壤累积CO₂排放量均随林分密度增大而显著降低(P＜0.05)。不同密度林分土壤呼吸与土壤温度之间均呈极显著的指数相关(P＜0.001),但与土壤含水量之间相关关系不显著(P＞0.05);双因素模型拟合效果更优,土壤温度和含水量共同解释了土壤呼吸速率的73.1%~81.0%。土壤呼吸温度敏感系数Q₁₀值表现为:在300~350株/hm2时最低(2.41),500~550株/hm2最高(3.32)。生物因子随着林分密度的增大而显著增大(P＜0.05),非生物因子均随林分密度增大而显著减小(P＜0.05);生长季土壤累积CO₂排放量与生物因子达到极显著负相关(P＜0.001),与非生物因子均达到极显著正相关(P＜0.001)。逐步线性回归分析表明,生长季凋落物量、土壤有机碳、微生物生物量碳含量和土壤全氮含量与土壤呼吸的关系最为密切。综上所述,不同密度林分之间土壤温度及含水量、生物及非生物因子的差异是导致土壤CO₂排放产生差异的主要原因。在森林经营管理中,为减小森林土壤CO₂的排放量,应将林分密度设置为850~900株/hm2。      

太原市华北落叶松人工林生长研究

以太原市华北落叶松人工林为研究对象,利用树干解析对其生长动态进行了研究,分析了华北落叶松的生长过程。结果表明,华北落叶松胸径的连年生长量在第15年达到最大值,连年生长量曲线与平均生长量曲线在第18年相交;树高连年生长量在第15年达到最大值,连年生长量曲线与平均生长量曲线在第22年相交。材积在15～25年时连年生长量快速增长,25年时连年生长量达到了最大值,之后逐渐减缓,直到第34年,材积的连年生长量曲线与平均生长量曲线没有相交,说明太原市的华北落叶松林分还没有达到成熟期,正处于生长期。