基于刚度退化的落叶松胶合木梁疲劳寿命预测

摘要：

[目的]胶合木因其优良的物理力学性能在现代木结构工程中应用日益广泛,而结构在动荷载反复作用下的服役过程中,随着重复荷载作用次数的增加,其刚度和承载能力会发生逐渐增加的退化,当积累到一定程度后,结构就会出现毫无征兆的脆性破坏,由此产生的灾害后果势必极其严重.由于刚度在一定程度上能反映出结构的损伤程度,且刚度测试简单易行,若能将其刚度退化规律与疲劳寿命相关联,则该规律可作为判定结构性能损伤程度的一项重要参考指标.[方法]分别对落叶松胶合木试验梁在弹性和弹塑性范围内进行等幅疲劳试验,得到不同应力水平下的试验梁刚度退化规律,再通过数据拟合建立其刚度退化与加载次数、应力水平三者之间的关系.[结果]在弹性加载范围内,试验梁的刚度变化与循环加载次数呈线性关系,而在弹塑性加载范围内则呈非线性关系.分别利用拟合出的公式对不同加载应力水平下胶合木梁的疲劳寿命进行预测,预测结果与试验结果吻合良好.[结论]落叶松胶合木梁的刚度退化与疲劳损伤之间存在一定的内在关联,随着应力水平和应力幅值的增加,试验梁的强度和刚度也随之下降,从而导致疲劳寿命的降低,当退化至一定程度时结构即发生疲劳破坏.通过建立基于刚度退化理论的胶合木梁疲劳寿命预测公式,可为结构的疲劳损伤、性能退化及疲劳剩余寿命预测提供参考.

关键词：胶合木梁、疲劳试验、刚度退化、计算公式、疲劳寿命预测

所属期刊栏目：42

分类号：S791.22(森林树种)

资助基金：国家自然科学基金;国家公益性行业科研专项;湖南省教育厅科学研究计划项目;湖南省科技厅创新团队项目

在线出版日期：2022-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：135-143,151