规格材轴心受压构件稳定问题研究

发布时间：2019-07-12 19:08

【摘要】：求解轴心受压木构件的稳定系数是在木结构设计中不可避免会遇到的问题。我国《木结构设计规范》GB50005中给出的稳定系数计算式只适用于方木原木,而不适用于规格材、胶合木等现代木产品。本文通过理论推导并且将我国规范与美国木结构设计规范进行对比,论证了《木结构设计规范》GB50005中稳定系数计算式不适用于现代木结构设计。本文通过轴心受压试验得到树种为SPF,等级为NO.2,截面为2×6与2×8(in.)的规格材弹性模量、初弯曲幅值以及在不同长细比下荷载-位移曲线。本文从已完成失稳试验加载的试件两端截取固定长度构件,进行抗压强度试验,得到每一失稳试件的抗压强度。本文采用试验参数对每一试件进行数值模拟,得到荷载-位移曲线,将试验结果与模拟结果进行对比,验证数值模拟的准确性。通过对试验结果与模拟结果的统计分析,得到木构件轴心受压规律,确定利用统计学方法进行研究,并且得到相关参数分布规律。本文通过随机有限元数值分析,获得不同尺寸、不同等级以及不同树种规格材的稳定承载力统计数据,经分析整理得到每种情况下的柱子曲线。通过理论推导提出了适用于方木原木同时也适用于规格材的稳定系数计算式基本形式,利用随机有限元数值分析得到的柱子曲线进行拟合,得到稳定系数计算式具体系数,文章最后通过计算实例验证了公式的正确性。文中提出的稳定系数计算式很好地解决了现阶段《木结构设计规范》GB50005中计算公式存在的问题,与此同时也为我国今后木构件受压问题的研究提供了参考。
文内图片：
图片说明： 由于 × 和 × 的规格材厚度都为 38mm，所以当两种规格的试件长时，对应的长细比也相同，失稳破坏模式也类似，，长度 mm 的试件受压面出现明显的褶皱，如图 2-5a 所示。长度 mm 的试件卸载后有残余变形，如图 2-5b 所示。而其他长度的试件卸载后残余变形则不明显。细比下的失稳模式如图 2-6 所示。
文内图片：
图片说明：各长度试件失稳模式
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU366.2

【共引文献】

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本文编号：2513917