林木单根力学性能及其影响因素研究
发布时间：2021-06-17 20:31
植被根系通过对土壤提供纤维加固作用,限制了浅层滑坡发生的频率和空间分布。这种加固作用的幅度很大程度上取决于根的抗拉力学性能。为了更好地选择固坡树种,充分发挥根系的固土作用,本研究以材料力学、弹塑性力学、植物纤维化学等多学科为理论基础,选择我国北方常见白桦、蒙古栎和油松三个树种,分析了根系抗拉力学特性及其影响因素；系统地从根系的主要化学成分纤维素、木质素、半纤维素含量方面探讨了三个根系的抗拉力学特性与主要化学成分关系。以期揭示根系固土的力学基础。主要研究成果如下：（1）利用不同实验方法得到的实验结果有显著不同：鲜根经风干再复水后,极限抗拉力得到了显著提高；（2）利用改进的实验方法对三个树种的极限抗拉力和平均抗拉强度进行了测量,得到根系极限抗拉力与直径间关系为正相关,且成幂函数关系。白桦的抗拉性能最好,其次是蒙古栎,最差的是油松；（3）根的含水率是其抗拉性能的重要影响因素,随着含水率的降低,根的极限抗拉力显著增加,在实验中应对含水率进行测定并加以控制；（4）三个树种根系的纤维素、半纤维素、综纤维素含量均随直径增大而增大,木质素含量、L/C比值随直径的增大而减小；抗拉力随纤维素、半纤维素、综...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
施加在含植被坡面上的力（Greenwoodetal.2004)
Fig.2-1 Root load equilibrium model in reinforcing soil shear strength (Zhou Depei, 2003)图2-1绘制的是根土复合体在被剪切的过程中，根土之间的摩擦力将土体所受到的剪应力转换为根的拉应力，从而提高土体的抗剪强度。对图2-1中单个根系受力平衡分别进行分析，有：5
先将树的地上部分伐去，然后采用全挖法将根系的轮廓完全暴露出来（如图3-2所示），此后，为了避免对根造成机械损伤，用纟产子和毛刷小心挖出全部的根。从挖出的根中选取无病虫害、顺直的活根，用锋利的枝剪将其剪成长度为600mm左右的根段，小心清洁，后封装于自封袋中进行保存，带回实验室均放置在4°C冰箱中低温保存（W.伯姆，1985)。3.2实验仪器与方法3.2.1单根匀速拉伸实验3.2.1.1实验仪器(1)万能试验机（UTM):本实验中单根匀速拉伸实验是采用济南试金集团有限公司生产的微机控制电子式万能试验机完成的，其型号为WDW-100E (见图3-3)，该试验机传感器精度可达0.1N;速度范围0.001mm/min~500mm/min，无级调速，速度、位移准确度为±0.5%
【参考文献】：
期刊论文
[1]华北典型植被根系抗拉力学特性及其与主要化学成分关系[J]. 吕春娟,陈丽华. 农业工程学报. 2013(23)
[2]植物根系固土力学机制模型[J]. 张超波,蒋静,陈丽华. 中国农学通报. 2012(31)
[3]不同乔木根系的抗拉力学特性[J]. 吕春娟,陈丽华,周硕,王萍花,冀晓东,张心平. 农业工程学报. 2011(S1)
[4]瞬时拉力下两个生长期4种植物单根抗拉力与抗拉强度的研究[J]. 苑淑娟,牛国权,刘静,张欣,邢会文,姚喜军. 水土保持通报. 2009(05)
[5]护坡植物根系力学特性与其解剖结构关系[J]. 朱海丽,胡夏嵩,毛小青,李国荣,张兴玲,陈桂琛. 农业工程学报. 2009(05)
[6]鄂尔多斯高原3种4龄-5龄灌木根系抗拉特性初步研究[J]. 耿威,王林和,刘静,王开云. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2008(03)
[7]青藏高原黄土区护坡灌木植物根系力学特性研究[J]. 朱海丽,胡夏嵩,毛小青,李国荣,盛海彦,陈桂琛. 岩石力学与工程学报. 2008(S2)
[8]植物根系与边坡土体间的力学特性研究[J]. 江锋,张俊云. 地质灾害与环境保护. 2008(01)
[9]华北地区几种常用边坡绿化植物的根系力学特性研究[J]. 田佳,刘耀辉. 中国水土保持. 2007(10)
[10]紫花苜蓿和马唐根的生物力学性能及相关因素的试验研究[J]. 赵丽兵,张宝贵. 农业工程学报. 2007(09)
博士论文
[1]东川砾石土地区植被固土护坡机理研究[D]. 杨永红.西南交通大学 2006
本文编号：3235873
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
施加在含植被坡面上的力（Greenwoodetal.2004)
Fig.2-1 Root load equilibrium model in reinforcing soil shear strength (Zhou Depei, 2003)图2-1绘制的是根土复合体在被剪切的过程中，根土之间的摩擦力将土体所受到的剪应力转换为根的拉应力，从而提高土体的抗剪强度。对图2-1中单个根系受力平衡分别进行分析，有：5
先将树的地上部分伐去，然后采用全挖法将根系的轮廓完全暴露出来（如图3-2所示），此后，为了避免对根造成机械损伤，用纟产子和毛刷小心挖出全部的根。从挖出的根中选取无病虫害、顺直的活根，用锋利的枝剪将其剪成长度为600mm左右的根段，小心清洁，后封装于自封袋中进行保存，带回实验室均放置在4°C冰箱中低温保存（W.伯姆，1985)。3.2实验仪器与方法3.2.1单根匀速拉伸实验3.2.1.1实验仪器(1)万能试验机（UTM):本实验中单根匀速拉伸实验是采用济南试金集团有限公司生产的微机控制电子式万能试验机完成的，其型号为WDW-100E (见图3-3)，该试验机传感器精度可达0.1N;速度范围0.001mm/min~500mm/min，无级调速，速度、位移准确度为±0.5%
【参考文献】：
期刊论文
[1]华北典型植被根系抗拉力学特性及其与主要化学成分关系[J]. 吕春娟,陈丽华. 农业工程学报. 2013(23)
[2]植物根系固土力学机制模型[J]. 张超波,蒋静,陈丽华. 中国农学通报. 2012(31)
[3]不同乔木根系的抗拉力学特性[J]. 吕春娟,陈丽华,周硕,王萍花,冀晓东,张心平. 农业工程学报. 2011(S1)
[4]瞬时拉力下两个生长期4种植物单根抗拉力与抗拉强度的研究[J]. 苑淑娟,牛国权,刘静,张欣,邢会文,姚喜军. 水土保持通报. 2009(05)
[5]护坡植物根系力学特性与其解剖结构关系[J]. 朱海丽,胡夏嵩,毛小青,李国荣,张兴玲,陈桂琛. 农业工程学报. 2009(05)
[6]鄂尔多斯高原3种4龄-5龄灌木根系抗拉特性初步研究[J]. 耿威,王林和,刘静,王开云. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2008(03)
[7]青藏高原黄土区护坡灌木植物根系力学特性研究[J]. 朱海丽,胡夏嵩,毛小青,李国荣,盛海彦,陈桂琛. 岩石力学与工程学报. 2008(S2)
[8]植物根系与边坡土体间的力学特性研究[J]. 江锋,张俊云. 地质灾害与环境保护. 2008(01)
[9]华北地区几种常用边坡绿化植物的根系力学特性研究[J]. 田佳,刘耀辉. 中国水土保持. 2007(10)
[10]紫花苜蓿和马唐根的生物力学性能及相关因素的试验研究[J]. 赵丽兵,张宝贵. 农业工程学报. 2007(09)
博士论文
[1]东川砾石土地区植被固土护坡机理研究[D]. 杨永红.西南交通大学 2006
本文编号：3235873
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3235873.html
