落葉松膠合木柱力學(xué)性能試驗(yàn)研究.pdf

1、發(fā)展我國(guó)現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)需要國(guó)產(chǎn)工程材的支撐，但迄今尚未找到合適的速生木材。針對(duì)這種情況，本文選取分布廣泛的東北落葉松為原材料、間苯二酚為膠黏劑制造膠合木構(gòu)件，進(jìn)行橫紋抗壓、順紋抗壓、分級(jí)循環(huán)加載試驗(yàn)，研究其抗壓及延性性能，并推導(dǎo)構(gòu)件內(nèi)應(yīng)力分布公式，最后應(yīng)用ANSYS有限元建模分析，以期為工程設(shè)計(jì)及應(yīng)用提供參考。本文具體研究工作與成果如下:
　　 (1)為利用動(dòng)態(tài)彈性模量有效預(yù)測(cè)落葉松膠合木構(gòu)件的靜態(tài)彈性模量，本文采用應(yīng)力應(yīng)變片與應(yīng)力

2、波法分別測(cè)定其靜態(tài)、動(dòng)態(tài)彈性模量，對(duì)比分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)前者是后者的1.23倍。
　　 (2)進(jìn)行了落葉松膠合木柱的抗壓性能試驗(yàn)（橫紋抗壓、順紋抗壓），研究?jī)煞N試驗(yàn)條件下的破壞形態(tài)，推導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)方程。此外，探討了分級(jí)循環(huán)荷載作用下落葉松膠合木柱的延性性能。結(jié)果表明:橫紋抗壓與順紋抗壓均屬塑性破壞;橫紋抗壓塑性階段較長(zhǎng)且應(yīng)力幾乎無(wú)變化，順紋抗壓塑性階段較短且應(yīng)力突然變小;橫紋抗壓橫紋抗壓極限承載力明顯低于順紋抗壓;落葉松膠合木柱延性性能

3、好，但分級(jí)循環(huán)荷載作用下順紋極限承載能力小于軸壓作用下的極限承載力。
　　 (3)對(duì)落葉松膠合木柱軸心受壓進(jìn)行了理論分析。根據(jù)體積不變假定，以廣義胡克定律理論為基礎(chǔ)，將膠合木簡(jiǎn)化為橫觀各向同性材料，推導(dǎo)了落葉松膠合木柱軸心受壓軸力與橫向應(yīng)變的關(guān)系、橫截面應(yīng)力分布公式。
　　 (4)對(duì)落葉松膠合木柱進(jìn)行了靜力有限元分析。應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件，建立落葉松膠合木柱軸心受壓數(shù)值模型，研究其應(yīng)力、應(yīng)變分布，得到應(yīng)力—應(yīng)變曲