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正交胶合木(Cross-laminated timber,CLT)横向层的滚动剪切性能是影响其抗弯性能的关键因素,如何改善和提高滚动剪切性能已经成为当前CLT方面研究的重点。CLT的滚动剪切性能主要受锯材树种和材质、构造特征、加工工艺和测试方法等因素的影响。论文在已有研究的基础上,进一步分析了不同树种、宽厚比和测试方法对CLT滚动剪切性能的影响,结合数字图像相关法(Digital Image Correlation,DIC)对CLT滚动剪切破坏过程中的全场应变和位移进行测量和分析,将应变分布与锯材构造特征紧密联系起来。论文首先研究了不同构造特征的树种对CLT滚动剪切性能的影响。试验结果表明:环孔材榆木的滚动剪切模量和强度平均值分别为183MPa和3.19MPa,强度特征值为2.71MPa。散孔材桦木的滚动剪切模量和强度平均值分别为198MPa和3.62MPa,强度特征值为2.95MPa。榆木的滚动剪切模量和强度分别比桦木低7.6%和11.9%。不同管孔类型的树种,其滚动剪切强度相差较大,散孔材的滚动剪切性能要优于环孔材;水曲柳(细木射线)的滚动剪切模量和强度平均值分别为243MPa和3.58MPa,强度特征值为2.76MPa。栎木(宽木射线)的滚动剪切模量和强度平均值分别为489MPa和3.38MPa,强度特征值为2.98MPa。水曲柳的滚动剪切模量比栎木低50.3%,滚动剪切强度比栎木高5.9%。不同木射线宽窄的树种,其滚动剪切模量相差较大;不同的早晚材过渡的树种的CLT滚动剪切性能存在明显差别。花旗松(早晚材急变)的滚动剪切模量和强度平均值分别为173MPa和2.34MPa,强度特征值为1.74MPa。樟子松(早晚材缓变)的滚动剪切模量和强度平均值分别为109MPa和1.73MPa,强度特征值为1.32MPa。花旗松的滚动剪切模量和强度分别比樟子松高58.7%和35.3%。其次,论文利用DIC测试了具有不同构造特征的CLT试件的应变变化趋势,分析不同构造特征对CLT滚动剪切破坏机理的影响。试验结果表明:在受剪应力作用时,CLT试件大多在横向层层板侧面未胶合处首先产生应力集中,最终在侧面未胶合处附近的木材构造特征薄弱区发生滚动剪切破坏。对于阔叶材中的环孔材,早材区域的管孔密集处属于锯材构造特征的薄弱区;阔叶材中的散孔材,通常沿年轮或木射线方向发生破坏。对于针叶材,早晚材交界处的早材区域最先发生破坏,属于木材构造特征上的相对薄弱区,同时早晚材的不同过渡形式对CLT试件的破坏模式没有显著影响。论文还将国产速生桉木作为研究树种,测试了不同宽厚比对其滚动剪切性能的影响。试验结果表明,宽厚比为2、4、6的试件的滚动剪切模量和强度分别为370MPa、427MPa、503MPa和3.38MPa、3.63MPa、3.74MPa,CLT的滚动剪切模量和强度都随着宽厚比的增大而增大。宽厚比为6时,滚动剪切模量和强度最大,比宽厚比为2时分别高35.9%和10.7%,比宽厚比为4时分别高17.8%和3%。不同宽厚比对滚动剪切模量有显著性影响,对滚动剪切强度影响不显著。当试件的宽厚比增大时,横向层层板的侧面未胶合区域的缝隙也随之减少,从而减少了试件的高剪应变区域,提高了试件抵抗剪切应力的能力,因此宽厚比为6的桉木试件滚动剪切性能要明显优于宽厚比为2的桉木试件。同时,与SPF相比,国产速生桉木具有较高的滚动剪切模量和强度,分别比SPF高出261.9%和89.1%。在CLT的制备中,采用速生桉木作横向层可以显著提高其滚动剪切性能,桉木可作为CLT产品的木材候选树种。最后,论文采用SPF和花旗松作为CLT试件的横向层,基于DIC的测试原理测量其滚动剪切模量,同时对比传统的位移计测试法的测量结果。结果表明:DIC测试的SPF和花旗松的滚动剪切模量分别为115MPa和127MPa,传统位移计测试的SPF和花旗松的滚动剪切模量分别为118MPa和131MPa,传统位移计测试法的测试值比DIC测试法的测试值分别高2.6%和3.1%,两种测试方法测试值的相对误差在5%以内。