《國產速生樹種落葉松膠合木樑疲勞性能研究》是周先雁為項目負責人，中南林業科技大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：國產速生樹種落葉松膠合木樑疲勞性能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：周先雁
- 依託單位：中南林業科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我國擁有世界上最豐富的人工林木材資源，約70%被用於家具製造和室內裝飾等方面，而在材料需求量巨大的建築業當中所占比例極小，特別是在大跨空間工程結構材料領域的套用幾乎空白。針對前期研究主要集中於木質工程構件靜力性能方面而關動力性能研究嚴重缺乏的現狀，重點開展國產速生樹種落葉松膠合木樑的疲勞性能研究。分析膠合木樑疲勞特性曲線，建立疲勞荷載作用下的有限元模型，並利用試驗及理論分析結果加以驗證和修正，探尋應力幅、應力比、含水率等參數對疲勞性能的影響規律。本項目旨在通過研究獲得國產速生樹種落葉松膠合木樑的疲勞特性，掌握其疲勞破壞形態和破壞機理，基於損傷粘彈性材料（DVM）模型，分析疲勞裂紋的萌生及發展規律，推導出疲勞剛度退化方程，並建立剩餘強度模型，提出一種落葉松膠合木樑疲勞壽命預測方法，為國產速生樹種落葉松膠合木樑在工程中的廣泛套用及相關技術標準的制定提供理論和試驗依據。
結題摘要
在林木產業最佳化升級、低碳環保建築的套用背景下，現代木結構工程材在市場需求巨大的建築業中占比極小，特別是在大跨空間工程結構材料領域。開展膠合木樑的疲勞性能研究將會加快拓展現代木結構在工程領域的套用，符合國家的可持續發展政策。本項目主要針對膠合木樑在疲勞荷載下的受力性能及疲勞壽命等科學問題開展系列研究主要研究內容：1、獲得國產速生樹種落葉松膠合木樑的疲勞特性，掌握其疲勞破壞形態和破壞機理；2、基於損傷粘彈性材料（DVM）模型，分析疲勞裂紋的萌生及發展規律；3、推導出疲勞剛度退化方程，並建立剩餘強度模型，提出一種落葉松膠合木樑疲勞壽命預測方法；4、建立有效可靠的疲勞有限元模型對疲勞影響因素進行參數分析。本項目研究了落葉松清材的力學性能、膠合木樑的受彎性能、等幅疲勞性能及變幅疲勞性能，並提出了疲勞壽命預測方法，建立了有限元模型對比分析驗證，從而掌握膠合木樑疲勞性能的基本數據和基本理論方法，為膠合木樑的受彎設計和疲勞性能設計提供了理論參考和數據支持。本項目課題組共發表核心以上期刊論文8篇，編制國家標準1項，申請專利1項，參加國內外學術會議5次以上（含主辦會議1次）；培養博士研究生3名，培養碩士研究生4名；項目研究成果已套用在張花高速張家界服務區現代木結構人行天橋上。通過本項目的研究，將為國產速生樹種落葉松膠合木樑在工程中的廣泛套用及相關技術標準的制定提供理論和試驗依據。
