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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
杨小军 郝丹 付帅 王佳阳 张璐 俞奕豪
【目的】以木塑为主要材料将木塑与木结构相结合,探索一种基于木结构的木塑建筑,是克服现有轻钢结构木塑建筑不足的一个重要途径。墙体抗侧性能是决定木塑建筑在地震灾害作用下能否安全的重要因素,研究木塑集成木构框剪墙体抗侧性能可以为维护木塑建筑安全提供科学依据。【方法】设计了5片普通木塑集成框剪墙体和3片带斜撑的木塑集成框剪墙体,通过低周反复加载试验方法,研究了墙体的抗侧刚度、抗剪强度、立柱上拔量、刚度退化和单位耗能。【结果】木塑集成木构墙体的抗侧性能主要取决于木塑材结构支撑方式和覆面板连接方式,其破坏特征表现为覆面板钉连接失效破坏和木塑材连接节点断裂破坏。对于普通墙体,面板钉间距为75 mm时,墙体的抗剪强度、抗侧刚度和单位耗能分别比普通常规墙体的高出了35.40%、16.88%和76.22%。带斜撑墙体抗侧性能均明显优于普通常规墙体,木塑材人型撑和K型撑墙体的抗侧性能均与钢条剪刀撑墙体的相当,其中木塑材K型撑墙体抗侧刚度和单位耗能分别比钢条剪刀撑的高出了14.76%和16.44%,抗剪强度比钢条剪刀撑墙体的低了11.34%。覆面板厚度、斜撑和面板钉连接方式对墙体的约束作用能显著减小墙体框架立柱的上拔。【结论】木塑材集成方式是墙体抗侧性能的重要影响因素,采用框剪结构,增加斜撑和提高面板钉连接可靠性,能充分发挥木塑材料的优异性能,使墙体满足木塑建筑抗震要求。
关键词：
木塑材 连接节点 木构框剪墙体 抗侧性能
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
董升忠 王美燕 孙钢强 杨飞 章益梁 许少春 吴杭冬 周瞿龙
木塑材料具有良好的装饰性、加工安装性能和物理力学性能,经济环保,是近年来新兴的一种新型材料。运用"热流计法",测量了5种木塑复合墙体和2种木塑单一板材墙体的传热系数,参照JGJ134-2010《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》的要求,得出以下结论:①普通砖墙(10 mm厚水泥砂浆+240 mm厚实心黏土砖+10 mm厚水泥砂浆)已不能满足新规范的热工要求。②当建筑的体型系数≤0.4时,4种复合墙体都能满足规范要求。当体型系数>0.4时,试件2(普通砖墙+40 mm厚木塑龙骨+20 mm厚木塑板)不能满足规范要求;试件3(普通砖墙+40 mm厚木塑龙骨+外喷25 mm厚发泡聚氨酯+20 mm厚...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刁玥 贾贺然 孟鑫淼 高颖 张佳男
【目的】力学特征值分析法是评价结构力学性能的有效方法。在木结构领域,以北美ASTM E2126标准,欧洲EN 12512标准和日本Y&K法的3种评估方法接受度较高。正交胶合木(CLT)被认为是一种可建造多高层木结构建筑的重要木质复合材料,目前针对其材料本身特性的研究较为广泛,但是针对其连接系统的开发和研究尚处于初期阶段。【方法】本研究设计了一种用于CLT墙体和楼板连接的T型金属连接件,结合对该连接件构造的抗剪试件试验结果,分别采用上述3种分析方法对节点刚度、屈服点特性和延性系数等力学性能参数进行了对比分析。【结果】Y&K法所得屈服点性质与另两种方法所得点相差较大,EN法计算所得刚度值和延性值略大于另两种方法,ASTM法和EN法在屈服荷载数值的差异性受试验曲线特征影响较大。【结论】综合比较以上对比结果,对于本文设计的CLT墙体-楼板节点,以及其他力-变形曲线发展较为平缓、破坏模式为延性破坏的木结构节点,Y&K法分析结果更具有实际工程应用意义。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
陈爱军 牛东 占雪芳 王解军 彭容新 姚嘉帅
为了研究钢夹板—螺栓连接胶合木的抗剪性能,以东北落叶松胶合木—钢夹板螺栓连接件为研究对象,共设计12组(36个)钢夹板—螺栓连接胶合木进行剪切静载试验,结合理论分析和试验结果表明:材料规格和螺栓数目相同时,螺栓错列布置的抗剪能力明显高于并列布置;随着螺栓列数的增加,屈服荷载与极限荷载明显提高,且螺栓列数与剪切荷载呈非线性关系;在多螺栓连接件中,随着螺栓间距的增大,连接件的初始刚度与屈服后刚度呈减小趋势,极限荷载与屈服荷载呈增大趋势。
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
马灵飞 杨云芳 许英超
本研究采用３种不同处理液处理桦木，以改善其性能。结果表明，３种处理液对桦木都有较好改性作用。改性后的桦木尺寸稳定性和力学性能较素材有显著提高，可代替优质木材用于高档产品的生产。
[期刊] 林业科学
[作者]
岳孔 李响 石鑫磊 焦学凯 吴鹏 张仲凤 董国良 方远进
【目的】研究往复荷载作用时国产速生杨木正交胶合木（CLT）剪力墙的抗侧力性能，阐明木材高温预处理和加速老化对剪力墙抗侧力性能的影响，为高温改性技术和国产速生木材在建筑结构中的高效利用提供参考。【方法】以木结构建筑常用的进口欧洲云杉规格材为对照，以相同强度等级的国产速生杨木为研究对象，选用180 ℃为预处理温度对杨木进行高温改性，制备5面全尺寸正交胶合木剪力墙，开展往复荷载作用时加速老化前后正交胶合木剪力墙的抗侧力性能试验。【结果】与相同层板强度等级的欧洲云杉正交胶合木剪力墙相比，往复荷载作用时未处理杨木正交胶合木剪力墙的极限承载力、弹性抗侧刚度、耗能能力，分别降低5.8%、12.9%、8.0%；木材经高温预处理、墙体经加速老化或二者联合处理后，杨木正交胶合木剪力墙的抗侧力性能指标不同程度降低；与未处理杨木正交胶合木墙体相比，加速老化处理后，墙体的极限承载力、弹性抗侧刚度、耗能能力分别降低9.4%、9.7%、11.2%；木材经高温预处理后，经加速老化，墙体的极限承载力、弹性抗侧刚度、耗能能力变化较小，分别降低2.9%、2.4%、5.0%。【结论】往复荷载作用时，国产速生杨木正交胶合木剪力墙的抗侧力性能略低于相同层板强度等级的欧洲云杉正交胶合木剪力墙，水平力作用时二者具有相似破坏模式，均为抗拔连接件节点处钉子被剪断；木材经高温预处理、墙体经加速老化或二者联合处理后，杨木正交胶合木剪力墙的破坏模式均为底部墙角抗拔连接件处木材被拉断或劈裂破坏；木材高温预处理能够有效降低加速老化对剪力墙抗侧力性能的影响，具有相对较好的抗老化能力；建立正交胶合木剪力墙极限承载力计算模型，理论值与试验值误差小于10%。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
梅诗意 李瑜 李士帅 朱怡宁 何金春 孟鑫淼 高颖
【目的】外墙是轻型木结构建筑的主要围护结构，其热湿性能对建筑耐久性、安全性、舒适性和能源消耗等均有较大影响。为探究室外环境、墙体朝向、楼层高度等因素对寒冷地区多层轻型木结构墙体热湿性能的影响，本研究对天津市某多层混合结构建筑中轻型木结构墙体的热湿性能进行了试验研究。【方法】2020年1月1日-2020年12月31日，对试验墙体内部环境温湿度、木骨柱含水率等热湿参数进行持续一年的监测，分析室外温湿度、墙体朝向和楼层高度等因素对墙体热湿性能的影响，评估墙体内部的冷凝风险和霉菌生长风险。【结果】墙体空腔内温湿度变化与室外温湿度变化趋势基本一致，木骨柱含水率变化与环境温湿度作用下的平衡含水率变化趋势基本一致，但墙体空腔内温湿度及木骨柱含水率的波幅小于室外环境。短期强降水引起墙体空腔内相对湿度和木骨柱含水率的增长，但增长过程具有一定滞后性。不同朝向墙体的太阳辐射强度不同，使其墙体空腔内温度分布规律为南向>西向>东向>北向，相对湿度分布规律则为北向>东向>西向>南向，木骨柱含水率分布规律为西向>北向>东向>南向，除西向外与相对湿度分布规律基本一致。各楼层的温湿度分布规律明显，1层墙体内温度较低，相对湿度和木骨柱含水率整体偏高，且波幅较大；5-8月，墙体空腔内温度分布规律为4层> 3层> 2层，墙体空腔内相对湿度和木骨柱含水率分布规律为2层> 3层> 4层。【结论】墙体空腔内部温湿度及木骨柱含水率受室外环境条件的直接影响，但在室外环境大幅波动变化条件下，墙体内部处于相对稳定的热湿环境。寒冷气候区内，该多层轻型木结构墙体构造能有效阻隔室外水蒸气进入墙体内部，当年气候条件下墙体空腔内部不存在冷凝和霉菌生长风险。
[期刊] 林业科学
[作者]
王伟宏 王清文 宋永明
对木塑复合材料(WPC)在耐紫外线老化性能、耐潮湿及冰冻性能和耐真菌腐蚀性能方面的研究成果进行介绍,希望有助于正确评价和使用木塑复合材料,同时为新产品开发提供借鉴。WPC在紫外线作用下产生褪色现象,力学性能降低,而且喷水与紫外光的共同作用会加剧破坏程度;木粉含量高、颗粒大的WPC更易遭受真菌腐朽威胁,目前已研制出硼酸锌等多种专用防腐剂;WPC吸水速度慢,但绝大部分集中在表层,吸水与冻融循环都会降低力学性能。不同方式生产的WPC其性能有所差异。目前,对老化降解的机理问题仅进行了初步解释。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
魏占国 王忠伟 庞燕
在众多替代木材的托盘新技术新产品中,木塑托盘以其良好的综合性能,在发达国家的物流作业中得到广泛使用。我国目前针对通用托盘的力学性能要求和检测方法比较完善,但木塑托盘因其独特的性质,现有的通用托盘检测方法并不适用.通过试制不同规格的木塑托盘,在尝试利用现有通用托盘力学性能检测方法的基础上对木塑托盘的力学性能检测方法进行了相关的研究。
关键词：
木塑托盘 力学性能 标准化体系 测试方法
[期刊] 林业科学
[作者]
邱坚 肖绍琼 杜官本 木乔英
采用乙烯基类系列单体———丙烯腈 (AN)、甲基丙烯酸甲酯 (MMA)、丙烯酸 (AA)三元共聚单体注入西南桤木木材中 ,制成新型的高分子复合材料 (AMA WPC)。单体的注入用满细胞法 ,聚合用热引发法 ,并采用添加氯化锌对木材细胞壁进行活化等工艺对木塑复合材进行了研究和分析。实验样品按照国标GB192 7-194 3有关规定进行测试 ,并结合傅立叶红外光谱和扫描电镜探讨了各因素对AMA WPC材料接枝率及性能的影响。结果表明 :改性后西南桤木木塑复合材料具有优异的物理、力学性能。与素材相比较 ,AMA WPC的密度提高了 5 9 8% ,顺纹抗压强度提高了 76 7% ,抗弯强度提高了...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李哲 张小锋 郭增玉 何文安
为了研究钢骨混凝土T形截面短柱的抗剪性能,在考虑剪跨比、轴压力系数及配骨率等影响参数的基础上,对14根钢骨混凝土T形截面短柱和2根钢筋混凝土T形截面短柱的抗剪性能进行了试验研究,提出了钢骨混凝土T形截面短柱抗剪承载力计算公式。试验结果表明,计算值与试验结果较为吻合,钢筋混凝土T形截面短柱加入钢骨后,其抗剪承载力有较大程度的提高。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘秀萍 陈丽华 宋维峰
为了深入了解林木根系在增强黄土抗剪强度中的作用机理,该文用三轴压缩试验方法研究了林木根系与黄土构成的复合体的应力--应变及强度特性,探讨了不同根系直径、根系分布方式、复合体含水量和围压下的土体抗剪强度.试验证明,根系--土壤复合体抗剪强度τf与法向正压力σ的关系符合库仑定律,即τf=σtan+C.由试验结果可知,根系直径相同时,复合体含水量从12.72%增至15%,水平根系的根土复合体的抗剪强度减小,垂直根系和复合根系的复合体抗剪强度增加;复合体含水量一定时,3种分布方式的根土复合体的抗剪强度都随根系直径的增加而增大;根系直径和复合体含水量一定时,复合根系的根土复合体的抗剪强度最大,垂直根系...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
袁宁 罗迎社 胡云楚
通过超声波分散改性技术对硅烷偶联剂KH570改性的纳米碳酸钙进行表面改性制备了改性纳米碳酸钙,采用熔融共混法制备了木纤维(WF)/聚丙烯(PP)/纳米碳酸钙三元复合材料。使用ARES旋转流变仪系统研究了复合材料的动态流变性能。结果表明:扫描频率、温度及纳米Ca CO3含量均会对体系的流变性能产生影响。随着扫描频率的增大,体系的储能模量G′与损耗模量G″越大,而复数粘度η*则减小,温度升高时复数粘度和松弛时间降低。当纳米Ca CO3加入量≤15%(质量分数)时,随着纳米Ca CO3含量的增加,WF/PP/纳米Ca CO3复合材料的储能模量、损耗模量和复数黏度逐渐增加且均高于WF/PP,当纳米Ca CO3加入量>15%(质量分数)时,反而呈下降趋势。
关键词：
复合材料 纳米碳酸钙 动态流变性能
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
陈爱军 王虎瑞 贺国京 王皓磊 王解军
【目的】为探究钢夹板-螺栓连接胶合木梁的抗剪性能。【方法】考虑螺栓顺纹间距（80、100、120 mm）、螺栓并列和错列布置方式等参数的影响，设计制作了7组共21根钢夹板-螺栓连接胶合木试验梁，并采用五点弯曲法进行了试验梁的抗剪性能试验。【结果】1）钢夹板-螺栓连接胶合木梁整体工作性能优良且组合效应显著，其受力过程经历弹性和弹塑性两个阶段。相较于普通胶合木梁，其刚度和抗剪承载力均有较大的提升。2）胶合木梁剪切破坏源于综合应力较大的跨中中性轴附近，其破坏形态为顺纹错动剪切破坏，破坏前无明显征兆，为脆性破坏。螺栓均有轻微的弯曲变形，表明胶合木梁采用钢夹板-螺栓连接形式具有较高的可行性与稳定性。3）与普通胶合木梁相比，随着螺栓顺纹间距的增加，螺栓并（错）列布置的试验梁极限承载力提高了24.5%、35.7%、48.8%(20.0%、30.1%、38.2%)，极限竖向位移降低了7.2%、11.8%、16.1%(11.9%、19.1%、26.4%)。并列组试验梁木材主应变增长趋势相较错列组试验梁木材主应变更大，错列组试验梁的开裂荷载比并列组试验梁提高较多。4）由钢夹板-螺栓连接胶合木梁抗剪承载力简化计算式得到的抗剪承载力计算值与试验值能较好吻合，平均误差均在9%以内，且计算值偏于保守。【结论】通过钢夹板-螺栓连接胶合木梁的抗剪性能试验，分析了其破坏过程，总结了其在极限状态下的受力变形规律，揭示了破坏机理，并基于试验数据拟合，提出了抗剪承载力简化计算公式。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
瞿文斌 及金楠 陈丽华 胡雨村
为研究黄土高原植物根系固土力学机制,通过Wu&Waldron(WWM)模型和Fiber Bundle(FBM)模型,确定了黄土高原地区主要造林树种油松、刺槐、荆条和丁香4种植物根系对土体抗剪强度的增强作用,并用原位直剪试验对其进行了验证。应用ABAQUS有限元软件构建造林边坡稳定性分析模型,通过数值模拟的方法从边坡尺度上量化4种不同植物根系固土作用。结果表明:通过原位直剪试验的验证,发现评价植物根系对土体抗剪强度增强作用的WWM、FBM模型均存在一定的误差,因而建议进一步完善该理论模型。同时,基于原位直剪
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