落葉松膠合木柱軸心受壓性能試驗(yàn)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(nèi)《膠合木結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB/T50708-2012中大部分標(biāo)準(zhǔn)仍是參照國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)編制而成，不適用于國產(chǎn)速生樹種。為探尋和修正國產(chǎn)速生材落葉松順紋軸心受壓性能的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，本文選取7組加工成型的落葉松膠合木試件，對(duì)成型的短柱和長柱試件進(jìn)行軸心受壓性能試驗(yàn)研究和承載力分析，最后應(yīng)用ANSYS有限元數(shù)值模擬分析，研究成果為工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供參考。本文主要完成了以下幾個(gè)方面的研究工作:
　　

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

3、強(qiáng)度破壞，主要有4種典型的破壞形式。
　　(3)對(duì)5組不同長細(xì)比膠合木試件軸心受壓性能試驗(yàn)研究，對(duì)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(yīng)變、荷載-側(cè)向位移、長細(xì)比-峰值應(yīng)變、長細(xì)比-柱中側(cè)向位移、長細(xì)比-極限承載力等曲線的變化規(guī)律。此外還對(duì)比分析了國內(nèi)外三種木結(jié)構(gòu)規(guī)范對(duì)膠合木柱軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算結(jié)果。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行非線性擬合，得到了落葉松膠合木柱的穩(wěn)定系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)吻合良好。并對(duì)膠合木順紋

4、抗壓臨界屈曲荷載設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行了修正，修正公式更適合于預(yù)測落葉松膠合木長柱的極限承載力;
　　(4)對(duì)落葉松膠合木短柱ANSYS有限元材料非線性分析。分析應(yīng)力、應(yīng)變分布，并與結(jié)果對(duì)比，兩者吻合較好;對(duì)落葉松膠合木長柱ANSYS有限元特征值屈曲分析，試驗(yàn)結(jié)果與有限元分析結(jié)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(duì)2組落葉松膠合木長柱ANSYS有限元非線性屈曲分析，分析結(jié)果表明:當(dāng)荷載大于1.1Pcr后，有限