岩土工程师辅导资料:木材的力学性质

　　木材的力学性质也具各向异性的特点。当受力方向与纤维方向?致时，为顺纹受力。当受力方向垂直于纤维方向时，为横纹受力。 $lesson$

　　木材中由厚壁细胞承担外力，这类细胞愈多，细胞壁愈厚，则强度愈高，因此，木材的表观密度愈大、夏材含量愈多，则强度愈高。

　　1)抗拉强度

　　木材顺纹受拉破坏，往往木纤维未被拉断，而纤维间先被撕裂。顺纹抗拉强度是木材所有强度中最大的，约为顺纹抗压强度的2～3倍。木材的疵点(木节、斜纹等)对顺纹抗拉强度影响很大，因而木材实际的顺纹抗拉能力反较顺纹抗压能力低。再者，木材受拉杆件连接处应力复杂，使顺纹抗拉强度难以充分利用。

　　木材横纹抗拉强度很小，仅为顺纹抗拉强度的2.5%～10%，工程中?般不使用。

　　2)抗压强度

　　(1)顺纹抗压。木材顺纹受压破坏是木材细胞壁丧失稳定性的结果，而非纤维的断裂。木材顺纹抗压强度较高，仅次于顺纹抗拉与抗弯强度，且木材的疵点对其影响甚小，因此这种强度在土木工程中利用最广。

　　(2)横纹抗压。这种受压作用，使木材的细胞腔被压扁，产生大量变形。开始时变形与外力成正比，超过比例极限时，细胞壁失去稳定，细胞腔被压扁。木材的横纹抗压强度以使用中所限制的变形量来决定，通常取其比例极限作为横纹抗压强度极限指标。横纹抗压强度?般为顺纹抗压强度的10%～20%。

　　3)抗弯强度

　　木材受弯曲时，内部应力复杂，在梁的上部受到顺纹抗压、下部为顺纹抗拉，而在水平面和垂直面中是剪应力。木材受弯时，受压区首先达到强度极限，出现小皱纹，但不立即破坏，随着外力增大，受压区皱纹扩展，产生大量塑性变形，受拉区达到强度极限时，纤维本身及纤维间联结断裂而导致破坏。

　　木材顺纹抗弯强度很高，为顺纹抗压强度的1.5～2倍，所以土木工程中应用很广。但木材疵病对其影响很大，特别是当它们分布在受拉区时。

　　4)抗剪强度

　　(1)顺纹抗剪。这种受剪作用，绝大部分纤维本身不破坏，而只破坏剪切面中纤维间的联结。所以顺纹抗剪强度很小，为顺纹抗压强度的15%～30%。木材中疵病对其影响显著。

　　(2)横纹抗剪。这种受剪作用，是剪切面中纤维的横向联结破坏，因此横纹抗剪强度比顺纹抗剪强度还低。

　　(3)横纹切断。这种剪切破坏是将木材纤维横向切断，因此这种强度较大，为顺纹抗剪强度的4～5倍。

　　为了便于比较，现将木材各种强度间数值大小关系列于表10.7.1中。

　　表10.7.1　木材各种强度的大小关系

　　5)影响木材强度的主要因素

　　(1)含水量的影响。含水量在纤维饱和点以上变化时，木材强度不变;在纤维饱和点以下时，随含水量降低强度增大，反之则强度减小。见图10.7.2。

　　含水量的变化，对抗弯和顺纹抗压影响较大，对顺纹抗剪影响小，对顺纹抗拉几乎无影响。见图10.7.2。

　　图10.7.2含水量对木材强度的影响

　　l?顺纹受拉;2?弯曲;3?顺纹受压;4?顺纹受剪

　　(2)负荷时间的影响。木材对长期荷载的抵抗能力与暂时荷载不同，在长期荷载作用下木材产生蠕滑。最终产生大量变形。木材在长期荷载作用下不引起破坏的最大强度，称持久强度，?般为极限强度的50%～60%。

　　(3)温度的影响。木材随温度升高，强度降低。

　　(4)疵点(病)的影响。木材的疵点主要有木节、斜纹、裂纹、腐朽和虫害等。

　　木节分活节、死节、松软节、腐朽节等，活节影响较小。木节、斜纹它们对力学性能的影响见强度部分。

　　裂纹、腐朽、虫害等，造成木林构造的不连续性或组织破坏，严重影响木材的力学性质。

更多内容访问>> 注册土木工程师(岩土)考试频道   注册土木工程师(岩土)考试论坛  岩土工程师课程试听

?2011年注册土木工程师（岩土）考试辅导招生简章
?岩土工程师辅导现在报名任意专业知识赠送专业知识习题班
?老师辅导每天24小时不限时间随时反复学习……