落葉松膠合木柱軸心受壓性能試驗研究.pdf

1、膠合木作為目前新型的綠色建材已倍受青睞。然而國內《膠合木結構技術規(guī)范》GB/T50708-2012中大部分標準仍是參照國外相關標準編制而成，不適用于國產速生樹種。為探尋和修正國產速生材落葉松順紋軸心受壓性能的技術標準，本文選取7組加工成型的落葉松膠合木試件，對成型的短柱和長柱試件進行軸心受壓性能試驗研究和承載力分析，最后應用ANSYS有限元數值模擬分析，研究成果為工程設計和應用提供參考。本文主要完成了以下幾個方面的研究工作:
　　

2、(1)對加工成型的試件進行密度、順紋抗壓彈性模量、LT和LR兩個方向泊松比、膠合面和非膠合面抗彎彈性模量等材料參數測定;
　　(2)對2組落葉松膠合木短柱試件順紋軸心受壓試驗研究，測得其抗壓強度為46.94MPa、峰值應變?yōu)?009。確定比例極限強度在0.50～0.70之間。分析了短柱試件軸壓應力-應變曲線和破壞形態(tài)。結果表明:①軸心受壓試件應力-應變曲線主要分為3個階段，并給出了各階段的應力-應變關系經驗公式;②膠合木短柱均屬于

3、強度破壞，主要有4種典型的破壞形式。
　　(3)對5組不同長細比膠合木試件軸心受壓性能試驗研究，對比分析了各組試件破壞形態(tài)的差異。分析了各組試件軸心受壓荷載-應變、荷載-側向位移、長細比-峰值應變、長細比-柱中側向位移、長細比-極限承載力等曲線的變化規(guī)律。此外還對比分析了國內外三種木結構規(guī)范對膠合木柱軸心受壓穩(wěn)定系數的計算結果。對試驗結果進行非線性擬合，得到了落葉松膠合木柱的穩(wěn)定系數經驗公式，計算結果與試驗吻合良好。并對膠合木順紋

4、抗壓臨界屈曲荷載設計計算公式進行了修正，修正公式更適合于預測落葉松膠合木長柱的極限承載力;
　　(4)對落葉松膠合木短柱ANSYS有限元材料非線性分析。分析應力、應變分布，并與結果對比，兩者吻合較好;對落葉松膠合木長柱ANSYS有限元特征值屈曲分析，試驗結果與有限元分析結果基本吻合，且一階屈曲荷載作用下，試件的高度中央最容易發(fā)生屈曲;對2組落葉松膠合木長柱ANSYS有限元非線性屈曲分析，分析結果表明:當荷載大于1.1Pcr后，有限