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Full Size Bending and Compression in Grade Tests on Dimension Lumber of Cunninghamia lanceolata Plantation

杉木人工林规格材的足尺弯曲、压缩分级测试*


利用人工林杉木制成尺寸为45 mm×90 mm×2 600 mm规格材,根据GB/T 50329、ASTM D4761分别进行足尺弯曲、压缩分级测试。结果表明,规格材的弯曲弹性模量(MOE)、弯曲强度(MOR)、顺纹压缩强度(UCS)平均值均表现出相似趋势:SS>No.2>No.1。SS等级、No.1等级和No.2等级规格材的MOE特征值分别是10.34、9.87和10.17 GPa; MOR特征值分别是26.93、20.25和20.74 MPa; UCS特征值分别是21.59、20.64和20.33 MPa随着MOR增加,UCS/MOR降低; 与无疵小试样测试相比,足尺规格材的SS等级、No.1等级和No.2等级的MOE平均值分别是无疵小试样的1.13、1.08和1.12倍; MOR平均值分别是无疵小试样的84.8%、70.8%和78.7%; UCS平均值分别是无疵小试样的81.1%、74.3%和75.9%。

In this paper, bending and compression ingrade tests were conducted on 45 mm×90 mm×2 600 mm dimension lumber made of Cunninghamia lanceolata plantation according to GB/T 50329,ASTM D4761 respectively. The results showed that average bending modulus of elasticity(MOE),average bending modulus of rupture(MOR),average compression strength parallel to the grain(UCS) of dimension lumber presented such similar trend as SS grade the highest, then No.2, No.1 the least. As far as SS,No.1,No.2 grade was concerned, characteristic value of MOE was 10.34,9.87,10.17 GPa respectively, characteristic value of MOR was 26.93,20.25,20.74 MPa respectively, characteristic value of UCS was 21.59,20.64,20.33 MPa respectively. In addition, the ratio of UCS to MOR ratio decreased when MOR increased. When full size test results were compared with that of small clear specimen, it was found that average MOE of SS,No.1, No.2 grade of the former was 1.13, 1.08,1.12 times the latter, average MOR of the former was 84.8%, 70.8%,78.7% of the latter, average UCS of the former was 81.1%, 74.3%,75.9% of the latter.


全 文 :第 ww卷 第 {期
u s s {年 { 月
林 业 科 学
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∂²¯1ww o‘²q{
㸻qou s s {
杉木人工林规格材的足尺弯曲 !压缩分级测试 3
龙 超 吕建雄 任海青 江京辉 骆秀琴
k中国林业科学研究院木材工业研究所 国家林业局木材科学与技术重点实验室 北京 tsss|tl
摘 要 } 利用人工林杉木制成尺寸为 wx °° ≅ |s °° ≅ u yss °°规格材 o根据 Š…Π× xsvu| !„≥א ⁄wzyt分别进行足
尺弯曲 !压缩分级测试 ∀结果表明 o规格材的弯曲弹性模量k ’∞l !弯曲强度k ’• l !顺纹压缩强度k˜≤≥l平均值均
表现出相似趋势 }≥≥  ‘²qu  ‘²qt ∀ ≥≥等级 !‘²qt等级和 ‘²qu等级规格材的  ’∞特征值分别是 ts1vw !|1{z和
ts1tz Š°¤~  ’• 特征值分别是 uy1|v !us1ux和 us1zw °¤~˜≤≥特征值分别是 ut1x| !us1yw和 us1vv °¤~随着  ’•
增加 o˜≤≥А ’• 降低 ~与无疵小试样测试相比 o足尺规格材的 ≥≥等级 !‘²qt等级和 ‘²qu等级的  ’∞平均值分别是
无疵小试样的 t1tv !t1s{和 t1tu倍 ~  ’• 平均值分别是无疵小试样的 {w1{ h !zs1{ h和 z{1z h ~˜≤≥平均值分别是
无疵小试样的 {t1t h !zw1v h和 zx1| h ∀
关键词 } 杉木人工林 ~规格材 ~分级测试
中图分类号 }≥z{t1u 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kuss{ls{ p ss|x p sx
收稿日期 }ussz p st p u| ∀
基金项目 }/十一五0国家科技支撑项目kussy…„⁄t{…szl ~国家科学技术部林业工程技术标准体系构建子课题kussw⁄∞„zs|ss p tl ∀
3 吕建雄为通讯作者 ∀
Φυλλ Σιζε Βενδινγ ανδ Χοµ πρεσσιον ιν2Γραδε Τεστσ ον ∆ιµενσιον
Λυµ βερ οφ Χυννινγηαµιαλανχεολατα Πλαντατιον
²±ª≤«¤² | ¬¤±¬¬²±ª • ±¨ ‹¤¬´¬±ª ¬¤±ª¬±ª«∏¬ ∏² ÷¬∏´¬±
k ΚεψΛαβορατορψοφ Ωοοδ Σχιενχε ανδ Τεχηνολογψοφ Στατε Φορεστρψ Αδµινιστρατιον Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Ωοοδ Ινδυστρψo ΧΑΦ Βειϕινγ tsss|tl
Αβστραχτ} Œ±·«¬¶³¤³¨µo¥¨±§¬±ª¤±§¦²°³µ¨¶¶¬²±¬±2ªµ¤§¨ ·¨¶·¶º¨ µ¨ ¦²±§∏¦·¨§²± wx °° ≅ |s °° ≅ u yss °° §¬°¨ ±¶¬²±
∏¯°¥¨µ°¤§¨ ²© Χυννινγηαµια λανχεολατα ³¯¤±·¤·¬²± ¤¦¦²µ§¬±ª·² Š…Π× xsvu| o„≥א ⁄wzyt µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ q׫¨ µ¨¶∏¯·¶¶«²º¨ §
·«¤·¤√¨ µ¤ª¨ ¥¨ ±§¬±ª °²§∏¯∏¶²© ¨¯¤¶·¬¦¬·¼k’∞l o¤√¨ µ¤ª¨ ¥¨ ±§¬±ª °²§∏¯∏¶²©µ∏³·∏µ¨k ’• l o¤√¨ µ¤ª¨ ¦²°³µ¨¶¶¬²± ¶·µ¨±ª·«
³¤µ¤¯¯¨¯·²·«¨ ªµ¤¬±k˜≤≥l ²©§¬°¨ ±¶¬²± ∏¯°¥¨µ³µ¨¶¨±·¨§¶∏¦«¶¬°¬¯¤µ·µ¨±§¤¶≥≥ ªµ¤§¨ ·«¨ «¬ª«¨¶·o·«¨ ± ‘²qu o‘²qt ·«¨
¯¨ ¤¶·q„¶©¤µ¤¶≥≥ o‘²qt o‘²qu ªµ¤§¨ º¤¶¦²±¦¨µ±¨ §o¦«¤µ¤¦·¨µ¬¶·¬¦√¤¯∏¨ ²© ’∞ º¤¶ts1vw o|1{z ots1tz Š°¤µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ o
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°¤µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ qŒ± ¤§§¬·¬²±o·«¨ µ¤·¬²²©˜≤≥·² ’• µ¤·¬² §¨¦µ¨¤¶¨§º«¨ ± ’• ¬±¦µ¨¤¶¨§q • «¨ ±©∏¯¯ 2¶¬½¨ ·¨¶·µ¨¶∏¯·¶º¨ µ¨
¦²°³¤µ¨§º¬·«·«¤·²©¶°¤¯¯ ¦¯¨ ¤µ¶³¨¦¬°¨ ±o¬·º¤¶©²∏±§·«¤·¤√¨ µ¤ª¨ ’∞ ²©≥≥ o‘²qt o‘²qu ªµ¤§¨ ²©·«¨ ©²µ°¨ µº¤¶t1tv o
t1s{ ot1tu·¬°¨ ¶·«¨ ¤¯·¨µo¤√¨ µ¤ª¨ ’• ²©·«¨ ©²µ°¨ µº¤¶{w1{ h ozs1{ h oz{1z h ²©·«¨ ¤¯·¨µo¤√¨ µ¤ª¨ ˜≤≥ ²©·«¨ ©²µ°¨ µ
º¤¶{t1t h ozw1v h ozx1| h ²©·«¨ ¤¯·¨µq
Κεψ ωορδσ} Χυννινγηαµιαλανχεολατα ³¯¤±·¤·¬²±~§¬°¨ ±¶¬²± ∏¯°¥¨µ~¬±2ªµ¤§¨ ·¨¶·
按照传统 o通常采用无疵小试样测试来确定结构用锯材的力学性质 o即选择完全没有腐朽 !节子 !斜纹
理 !压缩破坏 !脆心 !轮裂 !开裂 !钝棱 !钻孔等缺陷的试样进行测试 ∀考虑到树木生长过程中形成的各种缺陷
可能会对结构用锯材力学性质产生影响 o在确定最终设计值时 o往往会采用保守的假设条件 o进行适当的折
减 o从而严重影响了设计精度 ∀
具体说来 o在各种缺陷中 o以节子和纹理方向的变化对结构用锯材力学性质的影响最为明显 ∀通常节子
在生长的树木内部几乎不产生结构性的降等 ~然而 o一旦原木被锯解 o节子周围分布着的相互联系的纤维的
复杂形式就被破坏 o纤维结构失去连续性 o收缩量产生差别 o强度值降低k¤§¶¨±ot||ul ∀节子对结构用锯材
的力学性质影响程度依次为 }顺纹拉伸强度k˜×≥l !弯曲强度k’• l !顺纹压缩强度k˜≤≥l !弯曲弹性模量
k’∞l ∀节子的出现改变了宽面 ’∞和窄面 ’∞的比值 o并且随着节子尺寸增加 o ’• 和  ’∞均减少 ∀
就节子类型而言 o含有边节的板材的拉伸强度要明显低于含有中线节的板材 k°«¬¯¯¬³¶ ετ αλqot|{t ~Ž∏±¨ ¶«
ετ αλqot|zu ~Šµ¤±·ετ αλqot|{w ~‘ª∏¨§­¬²ot|||l ∀斜纹理对结构用锯材强度性质的影响仅次于节子 ∀按照
‹¤±®¬±¶²±公式 o在对无疵小试样进行拉伸时 o纹理角度每倾斜 xβ o强度损失超过 us h以上 ∀除此以外 o锯材
尺寸和锯解方式也会影响到结构用锯材的力学性质 ∀一般说来 o随着锯材长度增加 o内部的材料缺陷增加 o
密度变异程度加大 o拉伸强度降低 ∀此外 o根据经典的脆性断裂理论 o锯材宽度也会对结构用锯材的力学性
质产生直接影响 ∀
目前 o世界上各个国家正在尝试利用足尺测试来代替传统的无疵小试样测试 o其目的在于使测试得到的
力学性能可以满足实际使用载荷条件和气候条件 ∀一些国家已经建立了相应的测试标准 o但是 o不同国家标
准的具体测试方法各不相同 ∀
规格材作为一种结构用锯材 o被广泛地应用在现代轻型木结构当中 o因此 o为了做到材料的合理高效利
用 o建筑者和使用者越来越关注规格材的力学性质评估问题 ∀目前国际上一致认可通过分级测试方法来评
估结构用规格材的力学性质 ∀
本研究引进先进的足尺强度测试设备 o遵循分级测试的理念 o依照我国的 Š…Π× xsvu|进行弯曲测试k中
华人民共和国建设部等 oussvl o依照北美的 „≥א ⁄wzyt进行压缩测试k„≥א ousswl o通过 v项主要强度指
标 }静态弯曲强度k’• l !静态弯曲弹性模量k ’∞l !顺纹压缩强度k˜≤≥l来评估规格材的结构性质 o为下一
步修订完善我国的规格材强度性质测试标准提供依据 ∀
我国目前结构用锯材主要以人工林为主 o其中 o最重要的人工林树种包括杉木 k Χυννινγηαµια
λανχεολαταl !马尾松k Πινυσ µασσονιαναl !杨树k Ποπυλυσl o面积依次为 |ut1x !x{v1uz !wtv1yv «°uk雷加富 oussxl ∀
其中以杉木人工林蓄积量最大 ∀杉木分布于我国 tz个省 o北至秦岭 o南至广东 o东到浙江 !台湾 o西到云南和
四川 o分布面积广泛 o并且在 ussv年5中国木结构设计规范6中将人工林杉木列为一种结构用材树种 ∀因此 o
本研究中采用人工林杉木为试材 ∀
t 材料与方法
111 试验材料
从杉木人工林的 v个主产区 ) ) ) 安徽 !湖南 !四川采集试材 ∀按照每一地区杉木人工林蓄积量的比例 o
选择胸径在 ux ∗ vu ¦°之间的立木 o树龄在 vx年左右 o共计 w{株进行测试 ∀试样应该代表树种种群 !地形 !
气候 !生长方式的分布情况 ∀原则上要求对于每个产地 !每个尺寸 !每个等级至少选择 us个试样进行测试 ∀
表 1 杉木取样株数和板材数量
Ταβ .1 Τηε νυµ βερ οφ Χυννινγηαµια λανχεολατα τρεεσ ανδ βοαρδσ
产地
≥²∏µ¦¨
取样株数
‘∏°¥¨µ²©
·µ¨ ¶¨¶¤°³¯ §¨
不同目测等级的板材数量
…²¤µ§¶±∏°¥¨µ¬± √¤µ¬²∏¶√¬¶∏¤¯ ªµ¤§¨¶
≥≥ ‘²qt ‘²qu
安徽 !四川 !湖南
„±«∏¬o≥¬¦«∏¤±o‹∏±¤± w{ tvv {y tst
在确保最大出材率的前提下 o将原木锯
解成板材 o干燥至含水率约为 us h o刨光后
得到尺寸为 wx °° ≅ |s °° ≅ u yss °°的规
格材k注 }北美的 uδ ≅ wδ规格材尺寸为 v{ °°
≅ {| °° o本试验由于采用了人工林 o因此依
据相关规定将尺寸进行了适当放大l ∀然后 o
将试样放置在调温调湿间内进行平衡含水率
处理 o并且定期随机抽样检测含水率 o确保试样达到当地的平衡含水率 ∀按照北美锯材目测分等规则
‘Š„ o根据规格材的天然缺陷 !干燥缺陷 !加工时造成的人为缺陷 o将规格材划分为 ≥≥ !‘²qt !‘²qu v个等级
k注 }北美将规格材目测分等为 ≥≥ !‘²qt !‘²qu !‘²qv !∞¦²±²°¼ x个等级 o因为后 u个等级的实际利用价值不
大 o因此 o本文只考虑前 v个等级l ∀杉木取样株数和板材数量 o见表 t ∀
112 测试方法
本研究中 o依照 Š…Π× xsvu|进行弯曲测试 o跨高比为 t{Βt o三分点加荷 o边弯 o留有充分的外悬量以防止
测试过程中试样从支座处滑脱 o确保测试过程的稳定性 ∀拉伸边任意选择 ∀在选择测试区域时 o将最大降等
缺陷放置在跨度范围内 ∀应该尽量避免把钝棱 !大面积腐朽等缺陷放置在加荷位置 o避免由于大面积木材面
积缺失或者局部丧失承载能力而出现测量误差 ∀在全跨度范围内采用 ˜型设备来测量在跨中位置试样的
中性轴相对于端部支座的位移 o作为弯曲变形量 ∀此 ˜型设备与数据采集设备连接 o将变形量数据输出到
计算机 o与载荷数据进行同步实时处理 o绘制出载荷 p变形曲线 o取线弹性部分通过计算得到表观弹性模量 ∀
然后 o取下 ˜型设备 o重新进行弯曲测试 o施加载荷直至试样发生破坏 o根据峰值载荷和试样尺寸计算得到
弯曲强度 ∀
y| 林 业 科 学 ww卷
依照 „≥א ⁄wzyt进行顺纹压缩测试 ∀由于试件几何条件的限制 o本试验采用短柱压缩测试 ∀美国林
产品实验室的 Šµ¨ ±¨等kt|{{l研究表明 o长柱和短柱的压缩强度平均值的差异约为 us h o以短柱测试结果为
高 o在进行设计值计算时应当考虑这一点 ∀首先 o从每 t个试件中截取 t个包含主要降等缺陷的试件和 t个
包含次要降等缺陷的试件 o长度均为 vxs °° o分别代表顺纹压缩强度最薄弱的 u个截面 o注意锯解时锯口不
经过主要缺陷 ∀然后对于上述 u个试样分别施加轴向压缩载荷 ∀为了使载荷均匀地分布在接触表面上 o而
不产生偏心 o采用一个圆球形的支撑块 o其最小半径应该便于调整支承板 o最大半径应当可以提供足够大的
接触面积 o此半径一般为试样的最大横截尺寸的 t ∗ u倍 ∀支撑块的球心应当落在试样的接触平面上 o根据
球转动的中心来调整试样在支撑板上的移动 o以确保轴向加载 ∀逐渐施加轴向压缩载荷 o直至发生破坏 ∀取
u个短柱试件最终载荷的最小值作为顺纹压缩最终破坏载荷 ∀此外 o为了防止试件在压缩测试过程中发生
扭曲 o采用非连续的侧向支撑 o允许试件在加荷方向运动 o且摩擦阻力最小 o侧向支撑之间的距离不超过横截
面回转半径的 tz倍 ∀根据顺纹压缩最终载荷和横截面尺寸来计算顺纹压缩强度 ∀
在试样发生破坏之后 o立即从每个试样中尽可能靠近破坏处的位置 o截取含水率小试样 o以更加完整描
述试样的基本物理性质 ∀
u 结果
就各个目测等级的试样数而言 o≥≥  ‘²qu  ‘²qt ∀主要的降等缺陷包括节子 !钝棱 !斜纹理 !劈裂 !腐朽 ∀
wx °° ≅ |s °° ≅ u yss °°规格材的弯曲测试结果见表 u ∀可见 ≥≥等级的 ’∞平均值比 ‘²qt等级高
w1y h o比 ‘²qu等级高 t1w h ∀ ‘²qt等级的 ’∞平均值低于 ‘²qu等级 ∀这与 …¤µµ¨·等kt||wl的研究结果
相似 ∀而  ’• 平均值也表现相似趋势 }≥≥  ‘²qu  ‘²qt ∀
wx °° ≅ |s °° ≅ u yss °°规格材的顺纹压缩测试结果见表 v ∀可见 ˜≤≥平均值也表现相似趋势 }≥≥ 
‘²qu  ‘²qt ∀
表 2 45 µ µ ≅ 90 µ µ ≅ 2 600 µ µ 规格材的弯曲测试结果
Ταβ . 2 Βενδινγ τεστσρεσυλτσ οφ 45 µ µ ≅ 90 µ µ ≅ 2 600 µ µ διµενσιον λυµβερ
等级
Šµ¤§¨
试样数
≥¤°³¯¨¶¬½¨
性质
°µ²³¨µ·¬¨¶
平均值
 ¤¨±
最大值
¤¬
最小值
¬±
标准差
≥·¤±§¤µ§§¨√¬¤·¬²±
≤Πh tv1s| ty1{y ts1yw t1wt
≥≥ yz  ’∞Њ°¤ ts1z| ty1|x y1uu t1zs
 ’•Π°¤ xs1{z {{1xu uu1sz tw1yt
≤Πh tu1{| tx1tv ts1xx t1uz
‘²qt wv  ’∞Њ°¤ ts1vu tw1ut {1tu t1tx
 ’•Π°¤ wu1wy zt1yt ut1tt tt1{|
≤Πh tv1s{ tz1wx |1wx t1yu
‘²qu xs  ’∞Њ°¤ ts1yw tw1z| z1vz t1yw
 ’•Π°¤ wz1t| z{1yt tz1ys tw1zs
表 3 45 µ µ ≅ 90 µ µ ≅ 2 600 µ µ 规格材的压缩测试结果
Ταβ .3 Χοµπρεσσιον τεστσ ρεσυλτσ οφ 45 µ µ ≅ 90 µ µ ≅ 2 600 µ µ διµενσιον λυµβερ
等级
Šµ¤§¨
试样数
≥¤°³¯¨¶¬½¨
性质
°µ²³¨µ·¬¨¶
平均值
 ¤¨±
最大值
¤¬
最小值
¬±
标准差
≥·¤±§¤µ§§¨√¬¤·¬²±
≤Πh ts1zt ux1xv {1wx t1{x
≥≥ yy ˜≤≥А°¤ uz1x{ wt1xy t|1x{ v1zz
≤Πh ts1ty t|1uw w1ts s1{y
‘²qt wv ˜≤≥А°¤ ux1ux vu1sz t|1ss u1|
≤Πh tt1tw tz1|x {1w{ t1t{
‘²qu xt ˜≤≥А°¤ ux1{ vv1yy tz1|t v1v
利用非参数方法来确定  ’∞ !
’• !˜≤≥ 的 x h 分位值 ∀经过尺寸调
整和含水率调整之后 o得到弯曲弹性模
量k  ’∞l特征值别是 ts1vw !|1{z 和
ts1tz Š°¤∀弯曲强度k ’• l特征值分
别是 uy1|v !us1ux 和 us1zw °¤∀顺纹
压缩强度k˜≤≥l特征值分别是 ut1x| !
us1yw和 us1vv °¤∀
在进行以可靠性为基础的设计时 o
通常运用锯材性质之间的关系 o来预测
未经过测试的树种的某些性质 !指导建
立强度等级系统 !支持发展无损检测分
级系统 ∀因此有必要以弯曲强度为基
础 o采用百分点数据来对比研究性质之
间关系 o˜≤≥与  ’• 之间的关系见图 t !
u和 v ∀结果表明 o随着弯曲强度增加 o
˜≤≥А ’• 降低 o这与以前无疵小试样结
论一致 ∀足尺测试和无疵小试样测试结
果仅仅在 ˜≤≥А ’• 水平方面存在某些
差异 o这可能是由于取样方法和测试方
法不同造成的 ∀本文获得的 ˜≤≥与  ’• 之间的关系与美国树种研究结果kŠµ¨ ±¨ ετ αλqot||tl和欧洲树种研
究结果k≤∏µµ¼ ετ αλqot|zzl趋势相同 ∀
z| 第 {期 龙 超等 }杉木人工林规格材的足尺弯曲 !压缩分级测试
图 t ≥≥等级压缩 !弯曲性能比率
ƒ¬ªqt ≤²°³µ¨¶¶¬²±·² ¥¨ ±§¬±ª³µ²³¨µ·¼µ¤·¬²²©≥≥ ªµ¤§¨
图 u ‘²qt等级压缩 !弯曲性能比率
ƒ¬ªqu ≤²°³µ¨¶¶¬²±·² ¥¨ ±§¬±ª³µ²³¨µ·¼µ¤·¬²²©‘²qt ªµ¤§¨
图 v ‘²qu等级压缩 !弯曲性能比率
ƒ¬ªqv ≤²°³µ¨¶¶¬²±·² ¥¨ ±§¬±ª³µ²³¨µ·¼
µ¤·¬²²©‘²qu ªµ¤§¨
杉木人工林的无疵小试样数据表明 o弯曲 ’∞ !’• 的平均值
分别是 |1xv Š°¤和 ys °¤∀压缩强度的平均值是 vw1s °¤k∏² ετ
αλqot||xl ∀表 u !v表明 o≥≥等级 !‘²qt等级 !‘²qu等级规格材的
弯曲弹性模量平均值分别是无疵小试样的 t1tv !t1s{和 t1tu倍 ∀
弯曲强度平均值分别是无疵小试样弯曲 ’• 的 {w1{ h !zs1{ h !
z{1z h o顺纹压缩强度平均值分别是无疵小试样的 {t1t h !zw1v h !
zx1| h ∀
v 讨论
本研究中存在 u个问题 ∀第一 o≥≥等级 !‘²qt等级 !‘²qu等级
规格材的弯曲弹性模量平均值均高于无疵小试样 ∀其原因可能在
于 }tl 虽然在 u种测试前均要求将试样调整到平衡含水率 o但是规格材试样横截面含水率梯度较大 o且沿着
长度方向含水率不均匀 ∀ul 试样尺寸和横截面形状不同 o小试样尺寸为 vss °° ≅ us °° ≅ us °° o足尺试样
尺寸为 wx °° ≅ |s °° ≅ u yss °° o截面惯性矩不同 ∀vl鉴于人工林特殊材性 o研究中对规格材尺寸进行了
适当的放大 ∀第二 o规格材目测等级和强度 !刚度性质之间缺乏一致性 o即通常认为目测等级高 o则 ’• 和
’∞高 ~但实际上 u个相邻等级可能出现一定程度的重叠 ∀其原因可能在于 }tl 前人对于黑云杉 k Πιχεα
µαριαναl人工林规格材的研究已经表明 o目测等级高并不意味着强度或者刚度就一定高 ∀这是因为黑云杉
人工林目测分等时 ozs h的降等是由于钝棱引起的 o而钝棱属于表观缺陷 o而非实质降低强度缺陷 o且使用的
目测分等规则对于节子是比较有效的 ∀而本试验中的杉木人工林也可能存在相似问题 ∀ul 其他木材特征 o
例如 }密度 !幼龄材含量 !生长速度等对于强度和刚度均有一定影响 o而这些因素在目测分等过程中常常难于
考虑k«¤±ªoussu ~…¬¨µot|{y ~…¤µµ¨· ετ αλqot||tl ∀vl 本试验中还发现位于拉伸边的节子会降低弯曲强度 o
位于压缩边的节子会通过发生压缩破坏的形式释放掉传递过来的部分载荷 o起到局部增强作用 o导致在测试
破坏载荷时出现 u ∗ w次峰值 o表现为破坏的阶段性 ∀因此 o建议从上述几个方面对现行规格材目测分等规
则中适当完善 o以更好地把目测等级和主要强度性质对应起来 ∀
w 结论
wx °° ≅ |s °° ≅ u yss °°规格材的弯曲弹性模量k’∞l !弯曲强度k ’• l !顺纹压缩强度k˜≤≥l平均
值均表现出相似趋势 }≥≥  ‘²qu  ‘²qt ∀≥≥等级 !‘²qt等级和 ‘²qu 等级规格材的 ’∞特征值别是 ts1vw !
|1{z 和 ts1tzŠ°¤o’• 特征值分别是 uy1|v !us1ux 和 us1zw °¤o˜≤≥ 特征值分别是 ut1x| !us1yw 和
us1vv °¤∀
通过研究弯曲 p压缩性质之间的关系发现 o随着  ’• 增加 o˜≤≥А’• 降低 ∀
将足尺测试结果与无疵小试样测试结果进行比较 o发现足尺规格材的 ≥≥等级 !‘²qt等级 !‘²qu等级的
’∞平均值分别是无疵小试样的 t1tv !t1s{和 t1tu倍 o ’• 平均值分别是无疵小试样的 {w1{ h !zs1{ h和
z{1z h o˜≤≥度平均值分别是无疵小试样的 {t1t h !zw1v h和 zx1| h ∀
{| 林 业 科 学 ww卷
参 考 文 献
雷加富 qussx1 中国森林资源 q北京 }中国林业出版社 q
中华人民共和国建设部 o国家质量监督检验检疫总局 qussu1 木结构试验方法标准kŠ…xsvu| p ussu l q北京 }中国建筑工业出版社 q
„° µ¨¬¦¤± ≥²¦¬¨·¼©²µ× ¶¨·¬±ª¤±§ ¤·¨µ¬¤¯¶k„≥אl qussw1≥·¤±§¤µ§× ¶¨· ·¨«²§¶©²µ ¦¨«¤±¬¦¤¯ °µ²³¨µ·¬¨¶²©∏°¥¨µ¤±§ • ²²§2…¤¶¨ ≥·µ∏¦·∏µ¤¯ ¤·¨µ¬¤¯¶q ⁄
wzyt p su¤q • ¶¨·≤²±¶«²«²¦®¨ ±o°„ q
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k责任编辑 石红青l
|| 第 {期 龙 超等 }杉木人工林规格材的足尺弯曲 !压缩分级测试