非均布含水率梯度下圆木构件横截面湿度应力解析模型

摘要

建立木构件湿度应力解析模型是研究木材干缩开裂规律及其对承载力影响的基础.首先通过木构件横截面应力平衡分析建立了含水率梯度下横截面应力分布模型；其次借鉴温度应力弹性解析模型和温—热类比关系,建立了非均布含水率梯度下木构件的平衡条件、物理条件、几何条件和协调方程，得到了木构件横截面切向、径向湿度应力的解析解、开裂临界含水率和切向拉压临界点；最后通过数值模拟方法验证了本文解析解的正确性.以杉木圆柱构件为例，分析了不同参数（含水率差、构件直径、初末含水率值）对木构件横截面径向、切向湿度应力分布的影响.结果表明：木构件横截面湿度应力分布与木构件初末含水率值及构件尺寸大小无关，而主要与含水率差和材料性能有关.

关键词

湿度应力 / 木构件横截面 / 含水率差 / 非均布含水率 / 解析模型