杉木目测等级规格材抗拉强度长度尺寸效应

以人工林杉木规格材作为研究对象,研究了不同目测等级下规格材测试长度与其抗拉强度之间的相互关系;通过斜率法和形状参数法求出了高、低目测等级组试件抗拉强度5%分位值和50%分位值的长度尺寸效应系数.结果表明:用非参数法求得的高、低目测等级组试件抗拉强度5%分位值的长度尺寸效应系数分别为0.12,0.25,50%分位值的长度尺寸效应系数分别为0.17,0.29,低目测等级组试件的长度尺寸效应系数大于高目测等级组试件;该长度尺寸效应系数可以在人工林杉木规格材的实际应用中使用;利用两参数威布尔分布拟合所测强度时,除高目测等级组试件抗拉强度5%分位值外,用形状参数法估计的参数与用非参数方法求得的参数的倒数近似.     

落叶松目测等级规格材顺纹抗压强度尺寸效应

以落叶松规格材为试验对象,研究了不同目测等级下该规格材截面宽度与其顺纹抗压强度之间的依存性.试验选取1 630根目测等级规格材,分成高、低目测等级组.测试6.5,9.0,14.0cm三个宽度试件的顺纹抗压强度,并利用斜率法和形状参数法求得高、低目测等级组顺纹抗压强度5%分位值的宽度尺寸效应系数.结果表明:用斜率法获得高、低目测等级组试件顺纹抗压强度5%分位值的宽度尺寸效应系数分别为0.11,0.20;该宽度尺寸效应系数可以应用于落叶松规格材强度的宽度尺寸调整;对于低目测等级组试件,用形状参数法估计的参数与用斜率法求得的宽度尺寸效应系数的倒数近似.     

落叶松锯材抗弯强度尺寸效应

以兴安落叶松锯材为研究对象,研究了不同目测等级下锯材尺寸与其抗弯强度之间的关系.试验选取1961根6.5、9.0和14.0 cm3种宽度尺寸的目测等级锯材,每个宽度尺寸分为高、低目测等级组,按照每组试件宽度18倍的测试跨度测试锯材的抗弯强度.利用斜率法和形状参数法确定高、低目测等级组抗弯强度5％分位值的长度与宽度的组合尺寸效应.研究结果表明,斜率法获得高、低目测等级组试件抗弯强度5％分位值的组合尺寸效应分别为0.19和0.23.     

国产结构用规格材的抗弯强度可靠度分析和设计值

我国现行木结构设计规范中缺乏国产规格材的强度设计值取值方法,其强度设计值仅参照方木与原木的设计方法确定。强度设计值取决于木材树种,而与规格材的材质等级、尺寸规格无关。为了合理确定国产规格材的强度设计值,开展了不同等级(Ⅰc、Ⅱc、Ⅲc、Ⅳc)的国产东北落叶松(兴安)规格材的足尺抗弯强度试验研究,并基于一次二阶矩验算点法对其进行了可靠度分析。建议采用前25%抗弯强度数据拟合结果确定的平均值和标准差准确拟合抗弯强度的尾部概率分布,规格材几何尺寸的统计平均值和变异系数设置为1.00和0.05。基于可靠度分析,计算得到了东北落叶松(兴安)规格材在不同数据拟合、短期抗弯强度概率分布、荷载组合类型、荷载比值等条件下的可靠度指标与抗力分项系数之间的变化规律。结合GB 50068—2001《建筑结构设计可靠度统一标准》规定的目标可靠度要求,给出了适于工程应用的规格材受弯构件的抗力分项系数及其对应抗弯强度设计值。     

结构用杉木规格材含水率与抗弯性能关系研究

按照动态弹性模量合理配组杉木规格材,通过调节不同的含水率,全尺寸破坏性地测试其抗弯性能,建立了杉木规格材抗弯性能和含水率之间关系,并与其他调整模型相比较,提出了利用含水率来调整中国杉木规格材抗弯性能的简要方法.研究结果表明:杉木的低抗弯强度与含水率之间存在二次函数关系,而杉木的抗弯弹性模量和高抗弯强度与含水率之间存在幂函数关系.     

结构用规格材抗弯强度的尺寸效应

以兴安落叶松（larix gmelini）40mm×65mm×4000mm,40mm×90mm×4000mm,40mm×140mm×4000mm的Ⅰc和Ⅲc等级规格材为例,根据美国材料试验协会标准ASTM D4761 05对试样进行抗弯强度测试,研究兴安落叶松规格材抗弯强度在长宽比为18∶1时的长宽比尺寸效应因数.结果表明：兴安落叶松规格材抗弯强度的长宽比尺寸效应因数存在等级间差异;Ⅰc等级的长宽比尺寸效应因数为043,Ⅲc等级的长宽比尺寸效应因数与强度百分位数之间存在线性关系.     

兴安落叶松结构用规格材强度特征值的研究

以截面尺寸为40mm×65mm,40mm×90mm和40mm×140mm国产兴安落叶松结构用规格材为研究对象,参照GB 50005—2003《木结构设计规范》的目测分等规则,将其分为Ⅰc,Ⅱc,Ⅲc和Ⅳc这4个等级.根据ASTM D4761-02a对其进行抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗拉强度和顺纹抗压强度测试.参照ASTM D2915-03,利用非参数法估计得到国产兴安落叶松结构用规格材的不同强度特征值,结果表明,其强度特征值高于进口云杉松冷杉(S-P-F)结构用规格材.通过足尺测试获得结构用规格材强度特征值,改变了GB 50005—2003现有强度特征值由无疵小试样推导而得的历史,同时为获得其他国内树种结构用规格材强度特征值提供了科学方法.     

杉木规格材圆钢钉握钉强度研究

通过对横截面为50mm×50mm的杉木规格材试件圆钢钉握钉力的测试,探讨了圆钢钉直径、木材密度、试件放置条件、木材纹理方向对握钉强度的影响.结果表明:杉木规格材端面上的握钉强度变异性大于纵面,变异范围与试件密度无关;圆钢钉直径对端纵面握钉强度比无显著性影响;密度指数为1.784,比国外设计公式中的值低;自然放置较恒温恒湿放置、相对温湿度变化较时间对握钉强度的削弱现象更为明显;杉木规格材试件的圆钢钉握钉强度均高于国外木结构设计规范,可以满足使用要求.     

杉木目测分等规格材缺陷类型及分布的研究

采用加拿大分等规则(NLGA),分别对安徽、湖南、四川、福建所出产的横截面尺寸为45 mm×90 mm,总计1 581根人工林杉木规格材外观质量进行评估.研究表明:各产地杉木规格材分等结果略有不同,节子、钝棱、漏刨、腐朽、斜纹理是杉木规格材5种最常见的降等缺陷,其中节子对其目测等级影响最大;82.8%No.1等级的杉木规格材降等由节子引起,86.4%No.2等级的杉木规格材降等由钝棱、漏刨、节子造成.鉴于此,建议采用胸径适中(15～18 cm)的杉木生产规格材,并进一步研究和改进下锯方法和加工工艺;优化分等规则,避免使用胸径过大的杉木生产规格材.     

分等方法对我国人工林杉木规格材等级的影响

选择了福建人工林杉木作为试验对象,将其锯截为470根截面尺寸为45 mm×90 mm的规格材,并干燥至目标含水率12%(质量分数).规格材先进行目测分等,然后依次利用超声波、纵向振动、横向振动和弯曲方法按照给定的机械强度等级表对规格材进行分等.结果表明,不同的分等方法对规格材的特征值、等级分布和产量都有明显的影响.虽然横向振动分等方法生产的人工林杉木规格材价值相对低,但它是一种较为精确的分等方法.各等级的大小顺序依次是C3,Ⅰc,C2,Ⅱc,Ⅲc,C1.对于我国人工林杉木来讲,规格材通过机械强度分等获取的价值高于目测分等材.     

结构用胶合木性能若干影响因素

以落叶松、杉木为研究对象,研究了影响胶合木强度性能的齿顶宽、指接方向、指接单元等级、指接头、层积施胶量和压力等若干重要因素.试验选取744块落叶松锯材、2516块杉木锯材,采用2种结构用胶、5种齿长、2种指接单元等级、6种层积涂胶量、5种层积压力等作为指标变量,测试了指接材抗弯、抗拉强度和层积材的胶合性能.结果表明：指接材的强度不总是随齿长的增大而提高,其胶合后的强度主要受同截面内齿顶宽累积量所决定;垂直指接材的平向抗弯、顺纹抗拉强度不低于水平指接材,指接方向应由产品的承载方向确定;指接工艺不会降低大尺寸指接材的强度设计指标;层积施胶量和压力应与使用设备的实际产出相协调.     

轻型木结构规格材应力等级的检验方法

针对如何正确理解GB50206-2002《木结构工程施工质量验收规范》关于规格材应力等级检验的强制性条文(6.2.1条),从木结构可靠指标要求出发,分析了规格材实测强度与GB50005-2003《木结构设计规范》规定的木材强度设计值之间的关系,根据抽样检验原理提出了规格材应力等级的评定方法。并以规格材的检验示例,以利质检部门的操作。     

水泥胶砂强度尺寸效应试验研究

为探究水泥基胶砂强度尺寸效应的影响规律,通过改变用水量,调整各试验组的水胶比(W/C),来研究不同尺寸下水泥胶砂强度尺寸效应的影响规律.其中试块分别采用40 mm×40 mm×160 mm和20 mm×40 mm×160 mm的棱柱体.结果表明:当水灰比较小时,尺寸效应对抗折强度的影响较为明显,但是对抗压强度影响并不明...     

高温后不同聚丙烯纤维掺量活性粉末混凝土力学性能试验研究

完成了聚丙烯纤维(PPF)体积掺量分别为0、0.1%、0.2%和0.3%的活性粉末混凝土(RPC)经20~900℃后的力学性能试验,包括70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm立方体受压试验、70.7 mm×70.7 mm×228.0 mm棱柱体受压试验、40 mm×40 mm×160 mm棱柱体受折试验和“8”字形试件轴心受拉试验。考察了PPF对RPC高温爆裂的抑制效果,分析了PPF掺量和经历温度对RPC高温后力学性能(残余立方体抗压强度、残余轴心抗压强度、残余抗折强度和残余轴心抗拉强度)的影响。结果表明：PPF体积掺量0.1%和0.2%时对RPC高温爆裂的抑制作用不明显,体积掺量0.3%时可以防止RPC发生爆裂;常温下PPF的掺入对RPC力学性能有不利影响,经历温度高于200℃时,随PPF掺量的增大高温后RPC力学性能相应提高;掺PPF的RPC高温后残余抗压强度、残余抗折强度和残余轴心抗拉强度均随经历温度的升高先增大后减小,3种强度的临界温度分别为300℃、300℃和120℃。根据试验统计数据建立了高温后PPF体积掺量不同的RPC残余抗压强度、残余抗折强度和残余轴心抗拉强度随温度变化的计算式。     

短切玄武岩纤维混凝土基本力学性能的尺寸效应

为了研究短切玄武岩纤维混凝土试件尺寸变化对其基本力学性能的影响,对不同纤维长度（15,25 mm）、纤维体积掺量（0.1%,0.2%）、基体混凝土强度等级（C30,C40）的330个短切玄武岩纤维混凝土（BFRC）试件分别进行了立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、弯曲抗拉强度试验并对试验数据处理,以尺寸效应度反映尺寸效应规律。研究结果表明:玄武岩纤维混凝土立方体抗压强度试件的尺寸换算系数受混凝土的强度等级、纤维长度、纤维体积掺量的影响较小;轴心抗压强度的尺寸效应随混凝土强度等级、纤维长度、纤维体积掺量的增大均有所提高;劈裂抗拉强度随混凝土强度等级变化,其尺寸效应不明显,但随纤维长度的减小及纤维体积掺量的增加,尺寸效应有增大趋势;混凝土强度等级和纤维长度的改变对混凝土弯曲抗拉强度的尺寸效应影响不大,但随纤维体积掺量的增加,尺寸换算系数先减小后变大。     

再生混凝土抗折强度的影响因素及其计算方法

为研究掺入再生粗骨料对混凝土抗折强度的影响，进行了抗折强度试验研究，考虑的参数包括再生粗骨料取代率、基体混凝土水灰比、基体混凝土龄期、再生粗骨料级配、再生混凝土水灰比以及再生混凝土配制方法等，确定了再生混凝土抗折强度的关键影响因素。在总结了现有的再生混凝土抗折强度计算公式基础上，采用本文及已有文献的试验数据对各公式预测精度进行了分析。以此为基础，提出了考虑关键参数影响的再生混凝土抗折强度计算公式。研究结果表明：再生粗骨料取代率与粗骨料级配是再生混凝土抗折强度的主要影响因素，取代率为100%的再生混凝土抗折强度比普通混凝土低3.9%~26.8%，采用不同粗骨料级配的再生混凝土抗折强度相差可达15.5%；再生混凝土抗折强度降低幅度随混凝土水灰比的增大而增大，不同水灰比的再生混凝土抗折强度降低幅度相差可达14.7%，而且再生粗骨料对混凝土抗折强度的影响低于其对抗压强度的影响，导致现有的计算公式不能有效预测再生混凝土抗折强度；基于普通混凝土抗折强度计算公式形式，并考虑混凝土水灰比及再生粗骨料取代率综合影响的再生混凝土抗折强度计算公式具有较高的预测精度，公式预测结果与试验结果比值的均值为0.991，判定系数为0.772。     

再生粗骨料级配的分形特征

应用分形理论测定并分析了最大粒径不同时,不同分形维数的粗骨料级配对再生混凝土坍落度以及3,28 d抗压、抗折、劈拉强度的影响.结果表明:最大粒径不同时,同一级配分形维数对应的再生混凝土其工作性能及强度性能不同,因此,再生粗骨料的分形维数必须用最大粒径来限定.