古木材性退化人工模擬及其損傷本構(gòu)模型的研究.pdf

1、木結(jié)構(gòu)建筑是我國(guó)傳統(tǒng)建筑的杰出代表，是中華歷史、文化、藝術(shù)及科學(xué)價(jià)值的典型代表和主要載體。但由于年代久遠(yuǎn)，木材長(zhǎng)期受日光的曝曬、菌與蟲(chóng)等生物侵蝕，干濕交替的環(huán)境影響，外觀(guān)呈現(xiàn)出明顯的變化，材性發(fā)生嚴(yán)重退化，累積了表層碳化、菌蟲(chóng)蛀蝕腐變、開(kāi)放性干縮裂紋等多重?fù)p傷。鑒于此，本文針對(duì)光老化、菌蟲(chóng)腐蛀、干濕交替這三種常見(jiàn)的環(huán)境因素，對(duì)木材力學(xué)性能及變化機(jī)理進(jìn)行基礎(chǔ)性研究，為科學(xué)評(píng)價(jià)古建木構(gòu)性能、研究修復(fù)加固技術(shù)、保護(hù)珍貴的建筑文化遺產(chǎn)提供理論基

2、礎(chǔ)，具有重要的理論與應(yīng)用價(jià)值。
　　本試驗(yàn)選擇揚(yáng)州地區(qū)古木建筑最普遍的杉木作為試驗(yàn)用材，通過(guò)試驗(yàn)與后續(xù)分析，對(duì)木材的宏觀(guān)形貌與力學(xué)性能變化進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，探究損傷機(jī)理，并構(gòu)建力學(xué)衰減模型。主要內(nèi)容包括:
　　(1)根據(jù)三種典型的損傷類(lèi)型，設(shè)計(jì)相應(yīng)的人工環(huán)境。將試件分別在紫外線(xiàn)、菌類(lèi)、干濕交替的單因素作用下，形成不同程度的損傷，加速模擬出樹(shù)木在菌蟲(chóng)腐蛀、日曬雨淋等環(huán)境中的材性老化現(xiàn)象。
　　(2)分別對(duì)各類(lèi)老化試件進(jìn)行物理

3、力學(xué)性能測(cè)試。測(cè)試指標(biāo)包括密度、摩擦系數(shù)、順紋抗壓、橫紋全部抗壓、橫紋局部抗壓、順紋抗拉、順紋抗剪、順紋抗彎對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度與彈模以及順紋、橫紋抗壓泊松比。探索木材損傷與力學(xué)性能的相關(guān)性。
　　(3)通過(guò)化學(xué)成分、微觀(guān)結(jié)構(gòu)等分析手段探究古木力學(xué)性能損傷機(jī)理。利用掃描電子顯微鏡觀(guān)察腐朽試件表面超微結(jié)構(gòu)變化，利用傅里葉變換紅外光譜分析技術(shù)測(cè)試各類(lèi)試件主要化學(xué)官能團(tuán)和化學(xué)鍵的改變，以及通過(guò)多晶衍射分析技術(shù)分析試件纖維素相對(duì)結(jié)晶度的變化情況，表