SPF规格材抗弯强度长度尺寸效应研究开题报告

 2021-08-08 23:51:08

1. 研究目的与意义

在木结构中,承受荷载的木梁、胶合木梁、工字梁以及悬臂梁的设计主要由其所使用材料规格材的抗弯性能所决定。过去,通过测试无缺陷的小试件,并按照节子、斜纹理等缺陷对其的影响进行适当调整而得到锯材抗弯性能。现在,对规格材抗弯性能的获取以足尺测试为主。ASTM D1990标准规定足尺测试所确定的特征值应调整在一定特征尺寸下,同时以指数的形式给出了尺寸对锯材强度的影响。

本课题通过对建筑中常用的SPF规格材的抗弯强度长度尺寸效应进行研究,建立小尺寸试件与足尺试件抗弯模量之间关系式,为完善规格材强度性质的静态测试标准与强度特征值确定方法,以期为SPF规格材用作建筑结构材时足尺抗弯强度的获取方法提供依据。推动木材作为结构用规格材在建筑结构上的应用,为SPF在木结构建筑中受弯构件的安全设计提供依据。

2. 国内外研究现状分析

为保证木结构的安全性、耐久性以及建造的经济性,美国、加拿大、澳大利亚、新西兰、英国等国家,通过科研实践和借鉴其他国家的经验,根据本国木材资源的特点,建立了各自结构用规格材强度性质的测试方法和评价标准。研究学者Madson和Buchanan认为各个树种强度及刚度的尺寸效应均有不同。

我国现代木结构房屋及其材料的基础研究刚刚起步,对于SPF抗弯强度在不同断面条件下的尺寸效应尚缺乏研究。周海宾,任海青,吕建雄等对杉木目测等级规格材抗拉强度长度尺寸效应做了初步研究;刘伟庆,杨会峰等人以加工的工程木材以及水杉作为材料,研究木梁抗弯性能,对受弯构件的结构性能影响因素进行了分析。我国相关标准GB T503292-2002《木结构试验方法标准》和GB T500052-2003《木结构设计规范》尚待完善。规格材强度测试方法、规格材强度特征值确定方法及结构用规格材目测分级和应力分级方法等相关标准,也在起草之中。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容及方案:1、尺寸效应方法探索;2、等截面长度尺寸效应研究;3、变截面长度尺寸效应研究;4、径、弦向长度尺寸效应差异研究;5、推测值与足尺试验值对比。

材料及试验设计:材料为spf(云杉)一等规格材,产地加拿大;尺寸效应试件设计①300mmx20mmx20mm、300mmx30mmx30mm、300mmx足尺截面,②380mmx20mmx20mm、380mmx30mmx30mm、380mmx足尺截面,③460mmx20mmx20mm、460mmx30mmx30mm、460mmx足尺截面,④足尺尺寸。

所用设备:万能力学试验机、恒温恒湿箱。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

4. 研究创新点

建立试验标准小试件与足尺试件的抗弯强度长度尺寸效应关系,以便快速获取足尺试件抗弯强度特征值。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

发小红书推广免费获取该资料资格。点击链接进入获取推广文案即可: Ai一键组稿 | 降AI率 | 降重复率 | 论文一键排版