膠合木軸心受壓柱穩(wěn)定承載力數(shù)值模擬及設計方法研究.pdf

1、本文利用壓桿撓曲線法(CDC法)建立數(shù)值計算模型，對膠合木軸心受壓柱的穩(wěn)定承載力進行了數(shù)值分析。主要完成了以下幾個方面的工作：
　?、俨捎肅DC法建立了數(shù)值計算模型，在算法上對傳統(tǒng)的CDC法做了較大的改進：在桿件的層面上建立變形與荷載的關系以及在截面的層面上建立彎矩-壓力-曲率的關系。同時在模型中考慮了木節(jié)的影響，木節(jié)的位置由自編程序隨機產(chǎn)生，以模擬實際工程中木節(jié)在構件中的隨機分布。通過計算發(fā)現(xiàn)：木節(jié)的位置對穩(wěn)定承載力有較大的影響

2、。
　?、诒菊n題屬于國家自然科學基金項目，前期共做過兩批膠合木軸心受壓柱的穩(wěn)定承載力試驗：一是歐洲云杉膠合木軸心受壓柱穩(wěn)定承載力試驗，二是北美花旗松膠合木軸心受壓柱穩(wěn)定承載力試驗。通過代入試驗的初始數(shù)據(jù)，利用數(shù)值計算模型計算出理論的數(shù)值計算結果，并與試驗結果進行對比驗證了模型的正確性和合理性。
　　③分析了本構模型、初始幾何缺陷、力學性能、木節(jié)和截面尺寸這5個影響因素對膠合木軸心受壓柱穩(wěn)定承載力的影響。通過比較最終選用Glo

3、s本構進行分析計算。在分析初始幾何缺陷時，分別計算比較了3種初偏心和3種初彎曲下的穩(wěn)定承載力。計算表明，初始幾何缺陷的影響較大。在分析力學性能時，計算了4個樹種等級的穩(wěn)定承載力，并分析了材料變異性對穩(wěn)定承載力的影響。計算表明，4個樹種等級的柱子曲線當橫坐標采用相對長細比時相差較小，材料變異性的影響可以忽略不計。在分析木節(jié)時，分析計算了木節(jié)尺寸和木節(jié)率對穩(wěn)定承載力的影響。計算表明，木節(jié)尺寸越大、木節(jié)率越高，對穩(wěn)定承載力的降低幅度越大。在分

4、析截面尺寸的影響時，計算了層板寬度和層板數(shù)對穩(wěn)定承載力的影響。計算表明，截面尺寸的影響較小，可以忽略不計。
　?、苡嬎懔四z合木同等組合強度等級所用的4個樹種等級、2個層板材質等級共8個強度等級的軸心受壓穩(wěn)定承載力。將計算的數(shù)據(jù)點與我國《木結構設計規(guī)范》GB-50005-2003、《膠合木結構技術規(guī)范》GB/T50708-2012、美國《木結構設計規(guī)范》（NDS）和歐洲《木結構設計規(guī)范》的軸心受壓桿件的穩(wěn)定計算公式進行對比。然后用Y