木节对轴心受压胶合木柱稳定承载力的影响

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1、木节对轴心受压胶合木柱稳定承载力的影响　摘要：采用压杆挠曲线法分析了木节对轴心受压胶合木柱稳定承载力的影响，分析时考虑了初弯曲、初偏心以及木节和木材本构的弹塑性等因素的影响。在考虑木节的影响时，模型中将截面分为木节区、木节影响区和无影响区，3个区域分别采用不同的本构模型，木节区的位置由自编程序随机产生，以模拟实际工程中木节在构件中的随机分布。分别计算了木节率为2%、6%和9%时的稳定系数φ。计算结果表明，木节会在一定程度上降低轴心受压胶合木柱的稳定承载力。数值计算结果和试验数据的对比表明，数值计算结果与试验结果吻

2、合较好。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研究使用，文中立场与本网站无关，版权和著作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除已转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。　关键词：胶合木柱；压杆挠曲线法；稳定性；木节影响　　中图分类号：TU366.3文献标志码：A文章编号：16744764（2017）03004406　　Abstract：TheeffectofknotwasanalyzedonstabilityofglulamcolumnunderAxialCompressiveLo

3、ading，usingthecolumndeflectioncurvemethod（CDCmethod）.Theinitialbending，eccentricity，woodknotsandelasticplasticityofwoodwereconsideredforanalysis.Thememberinthemodelwasdividedintothreeareas：knotarea，knotinfluenceareaandnoinfluencearea，andthreerelatedconstituti

4、verelationswereadoptedintheprocessofanalyzing.Thelocationsofknotswererandomlygeneratedbydesignedprogramtosimulatetherandomlydistributedknotsinpracticalcomponents.Thestabilitycoefficientφwascalculatedconsideringknotattherateof2%，6%and9%，respectively.Theresults

5、showedthattheknotscouldreducethestabilitycapacityoftheglulamcolumninaxialcompressioninsomedegree.Thenumericaldatawasfurthercomparedwiththetestdataandtheywerefitwelleachother.　　Keywords：glulamcolumn；columndeflectioncurvemethod；stability；effectofknot　　关于轴心受压胶合木

6、柱的稳定承载力计算方法，通常采用切线模量理论推导出理论计算公式，再通过大量不同长细比、不同强度等级木材的稳定承载力试验，用试验数据拟合公式中的参数获得。《胶合木结构技术规范》（GB/T50708―2012）[1]中轴心受压构件的稳定计算公式，参照美国木结构设计规范[2]转化而来。美国木结构设计规范采用的是Ylinen公式[35]，其参数c由试验数据拟合得到，体现了木材的初始缺陷的影响。加拿大木结构设计规范[6]采用的CRG（CubicRankineGordon）公式[78]中的形状系数N也是由试验数据拟合得到的。

7、事实上，轴心受压胶合木柱的实际失稳形式属于极值点失稳，运用最大强度理论计算轴心受压胶合木柱的稳定承载力比运用切线模量理论更符合构件失稳的实际状态。由于木材种类繁多，胶合木的组坯方式也较多，材料的力学性能变异性较大。因此，要得到不同强度等级、不同长细比的轴压构件的稳定承载力，通常需要做大量试验，成本较高。基于上述两点原因，运用最大强度理论，借助数值方法计算轴心受压胶合木柱的稳定承载力具有重要意义。压杆挠曲线法（简称CDC法）是一种常用的数值方法，在钢结构领域有广泛应用，已被用来分析计算各种钢结构截面形式和受力条件下

8、的稳定问题[911]。初始缺陷是影响轴心受压构件稳定承载力的重要因素，轴心受压胶合木柱的初始缺陷包括初偏心、初弯曲和木材的天然缺陷等。其中，木材的天然缺陷很多，除木节外还包括斜纹、裂纹、腐朽和虫蛀等。研究表明，木节是影响木材均质性和力学性能的重要缺陷，相比之下其他材料缺陷的影响要小得多。已有不少关于木节对木材力学性能影响的研究，包括木节对抗弯性能、抗拉性能的影响[1215