古木材性退化人工模擬及其損傷本構(gòu)模型的研究.pdf

1、木結(jié)構(gòu)建筑是我國傳統(tǒng)建筑的杰出代表，是中華歷史、文化、藝術及科學價值的典型代表和主要載體。但由于年代久遠，木材長期受日光的曝曬、菌與蟲等生物侵蝕，干濕交替的環(huán)境影響，外觀呈現(xiàn)出明顯的變化，材性發(fā)生嚴重退化，累積了表層碳化、菌蟲蛀蝕腐變、開放性干縮裂紋等多重損傷。鑒于此，本文針對光老化、菌蟲腐蛀、干濕交替這三種常見的環(huán)境因素，對木材力學性能及變化機理進行基礎性研究，為科學評價古建木構(gòu)性能、研究修復加固技術、保護珍貴的建筑文化遺產(chǎn)提供理論基

2、礎，具有重要的理論與應用價值。
　　本試驗選擇揚州地區(qū)古木建筑最普遍的杉木作為試驗用材，通過試驗與后續(xù)分析，對木材的宏觀形貌與力學性能變化進行實時跟蹤，探究損傷機理，并構(gòu)建力學衰減模型。主要內(nèi)容包括:
　　(1)根據(jù)三種典型的損傷類型，設計相應的人工環(huán)境。將試件分別在紫外線、菌類、干濕交替的單因素作用下，形成不同程度的損傷，加速模擬出樹木在菌蟲腐蛀、日曬雨淋等環(huán)境中的材性老化現(xiàn)象。
　　(2)分別對各類老化試件進行物理

3、力學性能測試。測試指標包括密度、摩擦系數(shù)、順紋抗壓、橫紋全部抗壓、橫紋局部抗壓、順紋抗拉、順紋抗剪、順紋抗彎對應的強度與彈模以及順紋、橫紋抗壓泊松比。探索木材損傷與力學性能的相關性。
　　(3)通過化學成分、微觀結(jié)構(gòu)等分析手段探究古木力學性能損傷機理。利用掃描電子顯微鏡觀察腐朽試件表面超微結(jié)構(gòu)變化，利用傅里葉變換紅外光譜分析技術測試各類試件主要化學官能團和化學鍵的改變，以及通過多晶衍射分析技術分析試件纖維素相對結(jié)晶度的變化情況，表