100315-开题-任雪莹-终稿

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1、西南林学院硕士研究生学位论文开题报告题目：腹板性能及其对木质工字梁整体性能的影响研究生姓名：任雪莹学号：2008213入学年月：2008年9月导师姓名：张宏健职称：教授职称：报告主持人：报告日期：2021年6月17日-21-填表说明一、开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写，表达要明确、严谨。外来语应用中文和英文同时表达，第一次出现的缩写词，须注出全称。二、开题报告需用计算机打印，一律为A4开本，于左侧装订成册。除简表外，各栏空格不够时，请自行加页。原件报送研究生部。三、开题报告需在入学后第三学期完成，开题报告提交通过后方可进行后面的中期考核及学位论文工作。-21-选题情况简表本研

2、究题目为：（√）1.导师课题的一部分；（√）2.合作单位的研究课题；（）3.其它（须具体说明）；选题分类（√）基础研究应用研究开发研究其它√选题来源（√）国家级科研项目部委级科研项目地方政府科研项目横向课题自选课题√经费来源及预算：（含1.科研业务费2.小型设备费3.协作费4.管理费5.项目津贴费等）。预算支出科目金额(元)支出根据及理由1科研业务费1.1测试/分析1.2能源/动力1.3会议/差旅1.4资料检索1.5论文发表2仪器设备费2.1购置2.2使用外单位仪器设备2.3现有仪器改造3材料费3.1原材料3.2辅助材料3.3采购运输等其它费用4协作费合计：9000300010002

3、0001500150011000500030003000180010005003002000150025300样品大型仪器测试、分析等实验期间的能源/动力消耗等参加学术、科研调研费资料收集、论文发表、打印、复印等版面费工字梁腹板力学性能测试专用夹具等的制作实验用原材料的购置其他费用支出企业单位的协作开支-21-一、立题依据和目标1.该研究的目的、意义，国内外研究现状及发展趋势并列出主要参考文献1.1本研究的目的和意义1.1.1立题背景图1-1重组型木质工字梁结构示意图预组型木质工字梁（PrefabricatedwoodI-Joist，简称IJ），在美国标准ASTMD5055中对其定义

4、为：以锯材或重组型木质材料为翼缘，以结构板材为腹板，通过室外用胶粘剂结合在一起的断面为“I”字型结构用材(图1-1所示)，主要用在木结构建筑中的地板和屋顶构造中[1]。与规格材相比，IJ以重组型木质材料为构件，截面较小，材料利用率高，是一种林木资源高效利用型建筑材料[2]。IJ在国外的生产和应用已经比较成熟，但在我国尚处在起步阶段，特别是木结构建筑及其材料性能的相关标准还很不完善，我国现行的《木结构设计规范》[3]还是以传统的实木结构为主，规范上在结构尺寸以及各项设计参数的给定还是以传统的矩形实木梁为主，而对木质工字梁只是引入了概念，所开展木质工字梁基础研究对发展我国木结构建筑和木质

5、建筑材料的研究意义重大。腹板是木质工字梁结构的重要组成部分，腹板的规格、性能很大程度上决定了IJ的性能，所以对腹板性能的研究可为木质工字梁性能设计、优化以及生产加工提供理论依据。1.1.2立论依据由材料力学的知识分析得知[4,5]，木质工字梁在木结构建筑中使用时的受力形式可以简化为简支梁承受均布载荷的作用。1）工字梁腹板受力分析：若假设X轴沿梁长方向，Y轴沿横截面的对称轴，Z轴沿横截面的中性轴，则工字梁及腹板的受力分析如图1-2所示。a图b图-21-YZX图1-2Z从图1-2左a图(截面正应力分布图)分析得知，工字梁的上翼缘承受最大的压应力，下翼缘承受最大的拉应力，而位于腹板上中性轴

6、处的拉/压应力为零。左b图（截面剪应力分布图）与正应力的分布恰好相反，工字型截面梁在翼缘和腹板两部分的竖向剪应力都是抛物线分布，最大剪应力发生在中性轴上；绝大部分剪力是由腹板承担的，翼缘只承担剪力的很小一部分，由于总体上翼缘剪应力较小，是次要应力，所以设计时可以不作重点考虑，忽略不计。此外，还应该注意，在翼缘和腹板交界处剪应力是突变的。图1-2右图为工字梁腹板（竹大片刨花板）在受到横向载荷时的失稳示意图。如图中所示，在横向载荷作用下，若腹板的厚度过薄或高度过大则易发生侧向失稳。一般腹板在预制木质工字梁试验过程中的破坏形式主要有：腹板竖向剪切破坏（Web-webjointvertica

7、lshearfailure，简写为：WWJ）、腹板水平剪切破坏（Horizontalshearfailureinweb，简写为：WHS）、腹板溃败（Webcrushing，简写为：WC）、腹板失稳（Webbuckleatend-reaction，简写为：WB）等，示意图如图1-3所示：图1-3由于腹板主要承担剪力作用，故我们在分析腹板的受力时，可只考虑其剪力作用。从材料力学及弹性力学分析得知[6]，工字梁的腹板部分为狭长矩形，其上剪应力分布的特点与矩形截面