Prediction of the buckling stress of intermediate wooden columns using the secant modulus

We made several buckling tests of wooden columns with intermediate slenderness ratios () and examined the empirical formulas. On the basis of the examination, we formulated an equation for predicting the buckling stress () of an intermediate wooden column. Sitka spruce (Picea sitchensis Carr.) and buna (Japanese beech, Fagus crenata BI.) were used for the studies. A compressive load was applied on the specimen supported with pin ends, and the buckling stress was predicted by the tangent modulus theory and two empirical equations: those of Tetmajer and Newlin-Gahagan. The predicted - relations were compared with the test results, and the applicability of these predictions were examined. Based on the comparisons, we formulated an equation that can predict the - relations of materials with various stress-strain characters in the plastic strain range.     

基于GIS和RUSLE的粤东黄冈河流域土壤侵蚀评估

以TM影像图、数字高程模型DEM、土地利用类型图、土壤数据为信息源,以GIS技术和RUSLE模型为研究方法,对粤东黄冈河流域土壤侵蚀进行了评估,并分析了影响土壤侵蚀的主要因素。结果表明,降雨是影响土壤侵蚀的最主要因素,该流域多年平均土壤侵蚀模数为1 745.5 t/(km2.a),属轻度侵蚀;地形地貌是影响土壤侵蚀的显著因素,随着地形坡度的增加土壤侵蚀模数显著增大;不同土地利用类型的土壤侵蚀量差异较大。根据研究结果,指出15°—25°、25°—35°两个坡度带和居民点及交通用地、草地为黄冈河流域土壤侵蚀防治的重点区域。     

陕西省丹汉江流域土壤侵蚀经济损失分析

【目的】分析陕西省丹汉江流域土壤侵蚀的经济损失,为水土流失状况评价提供参考。【方法】利用环境经济学的原理,采用市场价值法、机会成本法和影子工程法等,结合最新调查数据,对陕西省丹汉江流域土壤侵蚀造成的经济损失进行估算。【结果】陕西省丹汉江流域每年土壤侵蚀经济损失为112.884亿元。土壤养分流失损失、土壤水分流失损失、土地废弃损失和泥沙滞留、淤积损失分别占96.028%,0.589%,1.528%和1.855%。单位水土流失面积的土壤侵蚀经济损失为42.97万元/km2。各市单位水土流失面积的土壤侵蚀经济损失大小依次为安康市>商洛市>汉中市>宝鸡市>西安市。强度损失的县(区)主要集中在2个区域,即汉江源头的宁强县、略阳县和汉江中游的安康市大部及丹江上游的镇安县、山阳县。【结论】单位水土流失面积的土壤侵蚀经济损失与土壤侵蚀模数之间具有显著相关性,可以作为评价水土流失状况的一个直观、重要的指标。     

流域侵蚀强度空间分异及动态变化模拟研究

流域侵蚀强度空间分异是小流域泥沙来源研究的重要内容之一。该文以小流域模型模拟试验为基础，利用人工模拟降雨、近景摄影测量和GIS技术，对流域模型不同空间部位的侵蚀强度及其随流域所处发育阶段的动态变化进行了研究。研究结果表明：依据次降雨相对侵蚀模数REM将历经25场模拟降雨的小流域模型发育过程划分为初期时段、活跃时段和稳定时段。沟谷侵蚀强度在整个流域模型发育过程中一直大于坡面；在流域发育初期时段至活跃时段前期，主沟侵蚀强度大于支沟，流域下部侵蚀强度大于中部和上部；在流域发育活跃时段后期，主沟侵蚀强度低于支沟，流域中部和下部侵蚀强度快速增长并达到峰值；在稳定期时段，主沟和支沟侵蚀强度变化趋于同步，流域上部的侵蚀强度高于中部和下部。流域侵蚀强度的时空分布特征对于小流域水土流失综合治理具有科学指导意义。     

不同管理方式竹林地产流产沙过程模拟试验

针对不同利用目的和不同管理方式竹林地的侵蚀产沙特征,在浙江省临安市和安吉县,分别选择用材竹林地和挖笋竹林地,建立径流小区(面积3 m×1.5 m,坡度20°),设计用材竹林地不锄草清鞭施肥、笋林地除草清鞭每年1次和两年1次,共3种管理方式,采用人工模拟降雨的试验手段,设定6个降雨强度(0.53~1.90 mm/min),定时采集径流泥沙样,分析了不同管理方式下竹林地的侵蚀产沙过程特征,计算了侵蚀强度的差异。结论如下:(1)在单场降雨过程中,用材竹林地产沙量的最大与最小值之差很小,而笋用竹林地则相差很大,最大值出现在降雨初期,随降雨历时而很快减小。(2)在相同或相近的雨强情况下,笋竹林地的产流量远小于用材竹林地,但产沙量却远大于用材竹林地,并且呈现3个数量级的倍数在增加。(3)随着降雨强度的增加,笋用竹林地侵蚀模数的增加幅度很大,最大可呈2个数量级的倍数增加,而用材竹林地相对增加很少,只有1.7~3.8倍的增加幅度。(4)在笋用竹林地的两个处理中,锄草清鞭次数的增加会引起侵蚀量的增加,并随着雨强的增加,侵蚀量的增加会呈指数增加。(5)根据3种处理的8场人工模拟降雨试验,可初步设定竹林地的侵蚀性降雨强度的临界定在≥1.01 mm/min。本研究的上述结果可为竹林地管理、笋用竹林地锄草、清鞭和施肥的科学合理安排提供参考依据。     

聚乙烯基木塑复合材料动态弹性模量预测模型1）

以PE基木塑复合材料的动态弹性模量预测模型为研究对象,利用无损检测的方法对PE基木塑复合材料的动态弹性模量进行检测。将制备方式与实验结果分别利用回归预测模型与灰色理论系统的GM（1,N）／GM（1,N,X（0））模型进行拟合预测,结果表明灰色GM（1,N,X（0））模型对PE基木塑复合材料的动态弹性模量有比较好的拟合能力和相对高的预测精度。     

腹板横截面剪切弹性模量对木质工字梁静曲挠度的影响

对竹大片刨花板（BW）、木质定向刨花板（OSB）和结构胶合板（SPly）的剪切性能和以其为腹板的3种木质工字梁（IB）静曲挠度的检测和分析结果表明：腹板横截面剪切弹性模量（MOEs）与IB的静曲剪切挠度和静曲总挠度成负幂指数关系;腹板MOEs的不足对IB静曲挠度的不利影响不容忽视;实际应用中应注意到IB的跨度对静曲剪切挠度的影响;具适当MOEs的BW、OSB和SPly均可满足IB对静曲剪切挠度的要求。建议我国相关标准和规范增补或修改对腹板用木质结构板的MOEs指标要求及其检测方法,以及对IB静曲挠度中静曲剪切挠度的控制指标及其实用性工程计算方法。     

黄河流域氮素流失模数研究

氮素流失模数是研究区域氮循环与氮平衡的基本参数,对其进行研究有助于从大区域角度评价我国化肥的利用效率。按多年年径流量均值和多年河水氮浓度均值计算所得的黄河19个主要支流的流域氮素流失模数在0.073～1.665t·km-2·a-1,氮素流失模数的大小与区域人口和农业生产水平存在正相关性;由于存在“流域面积尺度效应”,使按干流数据计算得到的黄河流域的氮素流失模数显著地小于按支流资料计算得到的氮素流失模数;由于干流各站点控制的流域范围具有重叠性以及下游水质对上游水质有继承性,使按干流各站数据计算得到的氮素流失模数数值间差异不大;20世纪90年代以后黄河流域的氮素流失模数大大增加。中游头道拐站以上流域1995年的氮素流失模数比1985年增加4倍以上,下游花园口站以上流域1996年的氮素流失模数比1986年增加2倍以上;黄河流域流失的氮主要是以溶解态形式存在于水相中的氮素,流域氮素流失模数与泥沙径流模数之间无明显关系。以花园口站为控制点计算所得的黄河流域的氮素流失模数小于以大通站为控制点计算所得的长江流域的氮素流失模数。黄河流域的氮肥流失率(指黄河流域流氮素流失总量占流域氮肥总施入量的比例)在90年代后期有快速增加趋势,1998年比1997年增加12%,1999年又比1998年增加18%。我国     

Effect of temperature and compression on the mechanical behavior of steam-treated wood

The mechanical behavior of steamed spruce wood changes dramatically with compression along the grain, the change being much more moderate perpendicular to the grain. The stiffness decrement due to increased temperature is greatest in the tangential material direction. The stiffness decrement due to compression is greatest along the grain. Compression to 80% compressive strain at 131°C inverts the order of the material directions regarding stiffness, the stiffness being the least along the grain. Plastic strain due to compression is greater at higher temperatures. The compression-induced decrement of stiffness along the grain is greater at higher temperatures, but the off-axis decrement of stiffness is less at higher temperatures.     

Estimation of shear moduli of wood by quasi-simple shear tests

A quasi-simple shear test, which is the most direct method for examining the shear properties of sheet metals, has been applied to measure the shear moduli of wood. Buna (Fagus crenata Blume) with variously sized shear regions was used for the test specimens. Strain gauges were mounted in the center of the shear regions to measure the shear strains. The shear tests were carried out to determine the shear moduli in the radial and tangential planes. Apparent shear moduli obtained from the experimental results were corrected by finite element method (FEM) simulation of the shear region, where both shearing and bending are produced. It was found that the corrected shear moduli are roughly independent of test conditions, and their values are in good agreement with the data obtained from bending-shear tests. This suggests that the method employed here can effectively estimate the shear moduli of wood.Part of this research was presented at the 50th Annual Meeting of the Society of Materials Science, Osaka, May 2001