国家自然科学基金(31300484)
- 作品数：17 被引量：61H指数：5
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- 相关机构：南京林业大学安徽森泰木塑集团股份有限公司靖江国林木业有限公司更多>>
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- 木塑集成木构框剪墙体抗侧性能试验研究被引量：5
- 2020年
- 【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。
- 杨小军郝丹付帅王佳阳张璐俞奕豪
- 关键词：连接节点
- 高湿环境下杨木单板层积材销槽的承压性能被引量：3
- 2020年
- 高湿环境是造成木结构建筑节点损伤的主要因素之一,为研究高湿环境下单板层积材销槽承压性能,以国产杨木为试验对象,采用不同直径的平滑销和螺纹销,对杨木单板层积材进行单调加载试验,研究高湿环境下销类型以及销直径对杨木单板层积材销槽承压性能的影响。结果表明:直径较大的螺纹销与平滑销在横纹方向的破坏特征表现为试件两端出现齿形开裂,顺纹方向表现为试件沿着半圆孔方向纵向劈裂。顺纹方向销槽承压性能受环境湿度影响较大,湿度为95%时,销槽承压强度和初始刚度下降幅度最大,分别为25%和30%。高湿环境下,螺纹销承压强度小于平滑销承压强度;随着平滑销直径的增大,横纹方向销承压强度减小,初始刚度先增大后趋于稳定。高湿环境下单板层积材销槽承压强度预测值宜采用欧洲木结构设计规范计算方法。
- 郝丹王佳阳付帅陈泽华董浩然杨小军
- 关键词：高湿环境单板层积材承压性能
- CFRP-木材复合材界面I型断裂特性研究被引量：6
- 2014年
- 采用基于断裂力学能量释放率理论的双悬臂梁试验方法对CFRP与落叶松及杉木复合界面断裂韧性进行了研究。结果表明,CFRP-木材界面断裂韧性优于木材间界面,界面两侧材料的差异性有助于改善界面裂纹的失稳扩展;界面面内裂纹尖端应力巨大,扩展主要发生在界面层内;复合材试件状态对断裂韧性影响较大,干状态时复合材断裂韧性较小,水分增加有利于抵抗裂纹扩展。断裂韧性可作为界面强度评价参数,干状态时CFRP与落叶松间界面为673.24N·m-1,CFRP与杉木间界面为438.14N·m-1。
- 杨小军阙泽利孙友富
- 木构件裂纹特征及碳纤维浆料修复评价被引量：3
- 2022年
- 为在不影响美观的前提下解决木构件狭小裂缝的修复问题,以木构件裂纹为研究对象,运用湿态流动性及渗透性较好的碳纤维浆料填充注入法对其进行修复,并对裂纹损伤修复性能进行评价,探索木构件裂纹损伤修复与增强的一种新的技术手段。结果表明:木构件自然开裂裂纹顺纤维方向产生,并沿径向向内发展且裂纹开口逐渐减小。裂纹壁面外侧平滑无毛刺,里侧存在细小纤维粘连。微观图显示裂纹断口清晰平整,大多发生轴向管胞胞间层间破坏,轴向管胞本身结构相对完整。外力作用引起的断裂裂纹壁面凹凸不平,部分存在不规则木纤维断裂薄层。微观图显示裂纹横穿轴向管胞细胞壁,多数轴向管胞被强行拉断,结构破损严重,断口粗糙。裂纹创面修复后构件的断裂峰值荷载和断裂能均有提高,其中,0.5 mm碳纤维浆料修复组最为显著,其峰值荷载及断裂能相对未修复组分别提高69.62%和107.02%。锯切法预制裂纹可释放木构件部分内应力,切口断面呈梯形,外层宽内层窄。预制裂纹中碳纤维浆料填充彻底,浆料与裂纹壁面结合牢靠。浸水处理及高温热处理均未导致裂纹修复创面出现分层或结合不牢的现象,裂纹中碳纤维浆料固化密实、稳定。
- 董浩然谈永杰杨小军刘嘉敏白新春陈泽华
- 关键词：木构件裂纹修复
- 交变荷载下木构件增强端部钉节点抗剪性能被引量：5
- 2018年
- 为克服木构件端部易开裂、力学性能差等不足,采用粉状碳纤维对木材端面进行增强处理,研究了木构件增强后端部钉节点在交变荷载下的受剪性能。结果表明:在单调荷载下,碳纤维增强后的水曲柳和落叶松木材端部钉节点抗剪力得到大幅改善,分别提高102.54%和78.23%;交变荷载能加速木构件端部钉节点损伤进程,交变荷载频率及荷载变化幅度是影响钉节点抗剪性能的主要因素;不同树种及不同端面钉节点剪切位移增量差异明显,剪切位移增量可用作评价交变荷载下钉节点抗剪性能优劣的参数;增强端面钉节点剪切破坏模式主要表现为钉孔边缘碳纤维涂层出现局部变形及钉剪切变形。增强后的水曲柳及落叶松木构件端面具有更优异的抗疲劳及蠕变性能,可应用于木结构工程。
- 杨小军马澜赵琦俞奕豪徐汀竹
- 关键词：碳纤维抗剪性能
- 定向结构刨花板增强木桁架受弯性能试验研究被引量：6
- 2019年
- 为了使木桁架能用作大截面木梁,在木桁架两侧采用定向结构刨花板(OSB)来增强木桁架。增强型木桁架的抗弯承载性能试验表明:采用OSB增强木桁架能有效提高其抗弯承载能力;采用OSB,通过螺纹钉连接及联合胶结方式补强木桁架,结合牢靠,有较好的协同性及整体稳定性,其初始抗弯刚度及抗弯极限荷载分别提高203. 20%、234. 39%;增强型木桁架截面宽度对极限抗弯荷载及初始抗弯刚度贡献较小;增强型木桁架相比传统普通齿板连接木桁架,连接方式简单、木材用料少、不需齿板辊压机械、便于现场施工,可应用于木结构工程。
- 杨小军王培琳霍玉岚赵天长俞奕豪付帅
- 关键词：受弯性能侧向稳定性初始刚度
- 基于交变应力的碳纤维杉木复合材蠕变性能研究
- 2013年
- 采用基于交变应力的抗弯试验方法对碳纤维杉木复合材在干、湿环境条件下的短期蠕变性能进行研究。结果表明:Burger模型可较精确地模拟复合材的短期弯曲蠕变性能;湿环境下复合材蠕变量显著大于干环境,温度及相对湿度是影响蠕变的重要因素;在应力变化周期为1 h时,交变应力下蠕变量稍低于恒定应力水平,交变应力未加速蠕变的进程;在湿环境中高应力水平下复合材蠕变速率最大,较短时间便出现压溃破坏,在复合材设计应用时,应综合考虑环境状态及应力水平的影响,将应力水平极值控制在极限应力的40%以内。
- 杨小军徐唯征赵丹阙泽利孙友富
- 关键词：交变应力碳纤维蠕变
- 防腐处理胶合木的层间界面断裂韧性研究被引量：5
- 2021年
- 以云杉-松木-冷杉(SPF)防腐胶合木为研究对象,运用双悬臂梁(DCB)及端部切口三点弯曲(ENF)试验法研究防腐胶合木层间界面断裂韧性。结果表明:铜唑防腐剂不利于层板复合,防腐胶合木层间界面Ⅰ型及Ⅱ型断裂韧性均明显降低,降低幅度分别为18.0%和11.5%;层板表面刨切处理可提高防腐胶合木的层间界面断裂韧性;胶黏剂对层板刨切处理后的防腐胶合木界面断裂韧性影响较小,间苯二酚-甲醛胶黏剂优于单组分聚氨酯胶黏剂;数字图像法(DIC)反映出层间断裂过程均为脆性断裂。Ⅰ型及Ⅱ型断裂韧性均可作为防腐胶合木层间界面复合质量评价参数。
- 陈泽华杨小军张璐董浩然赵琦
- 关键词：防腐处理胶合木断裂韧性
- 聚乙烯蜡物理改性木材耐久性研究被引量：3
- 2020年
- 为提高木材在户外的应用性能,采用性质稳定的高熔点聚乙烯蜡对户外常用木材进行高压浸注物理改性,研究了改性木材的耐久性。结果表明:通过3个阶段高压浸注工艺可使木材全截面含蜡,改性木材含蜡量均可达24%以上,其中辐射松含蜡量可达58.5%;人工加速老化对改性木材抗弯性能影响较小,经过30 d的改性木材老化试样的显微观察发现,加速老化仅发生于试样木材表层;聚乙烯蜡对木材材色具有一定保护作用,但在光老化环境作用下略有褪色,聚乙烯蜡中添加紫外吸收剂和抗氧剂后改性木材的材色稳定性显著提高,总色差为4.139,相比未添加助剂减小45.3%;改性木材在天然耐久性野外测试中,改性木材表现出较强的耐腐性和抗白蚁蛀蚀性,辐射松与柳桉改性木材的耐久性分级由零级提高到九级,可应用于户外园林建筑工程中。
- 马澜杨小军杨小军郝丹王佳阳付帅
- 关键词：聚乙烯蜡物理改性耐久性材色稳定性
- 户外用蜡浸注木工艺及物理力学性能被引量：10
- 2017年
- 为提高木材在户外应用性能,采用性质稳定的高熔点聚乙烯合成蜡对户外常用木材进行高压浸注处理,研究了蜡浸注木材的物理力学性能。结果表明:蜡处于熔融状态时性质稳定、黏度小、流动性好,在压力下易渗入木材孔隙;木材蜡渗透性是蜡浸注量的决定性因素,樟子松和辐射松木材蜡渗透性较好,欧洲云杉和白云杉较差,柳叶桉居中;浸注蜡可使木材硬度、弹性模量略有提高,使木材横纹抗拉强度、抗弯强度和吸水性显著降低;采用3阶段浸注工艺可使樟子松和辐射松木材全截面含蜡,含蜡量分别为40.21%和41.45%;樟子松和辐射松蜡浸注木抗冻融性能及抗紫外光老化性较好,可应用于户外木结构工程。
- 杨小军徐汀竹张璐郁岗马澜庞康颖
- 关键词：抗弯强度
