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巖土工程師

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2011年巖土工程師考試輔導(dǎo):木材的力學(xué)性質(zhì)(1)

2011-08-12 10:59 來源: 打印 | 收藏 |
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  木材的力學(xué)性質(zhì)也具各向異性的特點(diǎn)。當(dāng)受力方向與纖維方向―致時,為順紋受力。當(dāng)受力方向垂直于纖維方向時,為橫紋受力。

  木材中由厚壁細(xì)胞承擔(dān)外力,這類細(xì)胞愈多,細(xì)胞壁愈厚,則強(qiáng)度愈高,因此,木材的表觀密度愈大、夏材含量愈多,則強(qiáng)度愈高。

  1)抗拉強(qiáng)度

  木材順紋受拉破壞,往往木纖維未被拉斷,而纖維間先被撕裂。順紋抗拉強(qiáng)度是木材所有強(qiáng)度中最大的,約為順紋抗壓強(qiáng)度的2~3倍。木材的疵點(diǎn)(木節(jié)、斜紋等)對順紋抗拉強(qiáng)度影響很大,因而木材實(shí)際的順紋抗拉能力反較順紋抗壓能力低。再者,木材受拉桿件連接處應(yīng)力復(fù)雜,使順紋抗拉強(qiáng)度難以充分利用。

  木材橫紋抗拉強(qiáng)度很小,僅為順紋抗拉強(qiáng)度的2.5%~10%,工程中―般不使用。

  2)抗壓強(qiáng)度

 。1)順紋抗壓。木材順紋受壓破壞是木材細(xì)胞壁喪失穩(wěn)定性的結(jié)果,而非纖維的斷裂。木材順紋抗壓強(qiáng)度較高,僅次于順紋抗拉與抗彎強(qiáng)度,且木材的疵點(diǎn)對其影響甚小,因此這種強(qiáng)度在土木工程中利用最廣。

 。2)橫紋抗壓。這種受壓作用,使木材的細(xì)胞腔被壓扁,產(chǎn)生大量變形。開始時變形與外力成正比,超過比例極限時,細(xì)胞壁失去穩(wěn)定,細(xì)胞腔被壓扁。木材的橫紋抗壓強(qiáng)度以使用中所限制的變形量來決定,通常取其比例極限作為橫紋抗壓強(qiáng)度極限指標(biāo)。橫紋抗壓強(qiáng)度―般為順紋抗壓強(qiáng)度的10%~20%.

  3)抗彎強(qiáng)度

  木材受彎曲時,內(nèi)部應(yīng)力復(fù)雜,在梁的上部受到順紋抗壓、下部為順紋抗拉,而在水平面和垂直面中是剪應(yīng)力。木材受彎時,受壓區(qū)首先達(dá)到強(qiáng)度極限,出現(xiàn)小皺紋,但不立即破壞,隨著外力增大,受壓區(qū)皺紋擴(kuò)展,產(chǎn)生大量塑性變形,受拉區(qū)達(dá)到強(qiáng)度極限時,纖維本身及纖維間聯(lián)結(jié)斷裂而導(dǎo)致破壞。

  木材順紋抗彎強(qiáng)度很高,為順紋抗壓強(qiáng)度的1.5~2倍,所以土木工程中應(yīng)用很廣。但木材疵病對其影響很大,特別是當(dāng)它們分布在受拉區(qū)時。

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責(zé)任編輯:小蜻蜓
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