本项目基于传热传质理论,综合考虑木材湿胀干缩、粘弹性蠕变和机械吸附蠕变性质,研究了胶合木受弯构件在荷载与湿度、温度联合作用下产生横纹应力的机理和长期工作性能。建立了计算胶合木受弯构件应力场、温度场和湿度场的有限元模型,用以预测胶合木构件的长期工作性能。并通过胶合木曲梁的短期承载力试验和不同周期的相对湿度变化与荷载联合作用下的长期承载试验研究,对有限元分析结果予以验证。根据断裂力学和损伤力学理论,研究了胶合木构件在荷载与湿度、温度联合作用下裂纹的产生、扩展机理及其对承载能力的影响,建立了胶合木构件考虑温湿度导致横纹应力的开裂准则和强度准则,提出了胶合木的弹脆性损伤模型和考虑时间效应的蠕变损伤模型,发展了计算荷载和湿度变化联合作用的简化蠕变开裂计算方法。同时,对胶合木生产制作过程中层板的选择、叠放顺序、年轮朝向等影响横纹应力的因素进行了优化研究,寻求减缓胶合木构件在制作和使用过程中横纹应力的措施。
英文主题词Glulam; stress perpendicular to grain; creep; fracture criterion;temperature and humidity