长白落叶松-云杉-冷杉混交林林分空间结构分析 被引量：23

1

作者 张会儒 武纪成 +1 位作者 杨洪波 陈新美 《浙江林学院学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期319-325,共7页

用角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数对长白山过伐林区特有的长白落叶松Larix olgensis-云杉Picea jezoensis-冷杉Abies nephrolepis混交林进行了分析,目的是为长白落叶松-云杉-冷杉混交林林分结构的优化调整提供依据。结果... 用角尺度、混交度和大小比数3个林分空间结构参数对长白山过伐林区特有的长白落叶松Larix olgensis-云杉Picea jezoensis-冷杉Abies nephrolepis混交林进行了分析,目的是为长白落叶松-云杉-冷杉混交林林分结构的优化调整提供依据。结果表明:该林分的平均角尺度为0.520,林木分布格局为团状分布;林分的平均混交度为0.64,说明它是一个由不同树种组成的呈现中度混交结构状态的较复杂森林群落;从直径大小比数来看,林分中针叶树种具有胸径优势,尤其是云杉的直径优势最突出,红松Pinus koraiensis则分化严重,生长处于劣势。在实际应用中,可以根据林分平均角尺度以及各树种的角尺度、混交度和大小比数,分树种来确定采伐木,逐步使林分结构得到调整,接近最优结构。 展开更多

关键词 森林经理学 落叶松-云杉-冷杉混交林 角尺度 混交度 大小比数

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北美黄杉和云杉-松木-冷杉平行弦木桁架承载性能比较

2

作者 强明礼 肖鹏 +4 位作者 袁哲 苏艳炜 朱浪 秦鑫悦 杜官本 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期147-156,共10页

【目的】对比不同腹杆角度下北美黄杉和云杉-松木-冷杉(SPF)华伦式平行弦木桁架的承载性能,探究腹杆角度和结构用材对华伦式平行弦木桁架承载性能的影响规律,为平行弦木桁架结构设计提供理论依据。【方法】以承载力和稳定性为验算指标,... 【目的】对比不同腹杆角度下北美黄杉和云杉-松木-冷杉(SPF)华伦式平行弦木桁架的承载性能,探究腹杆角度和结构用材对华伦式平行弦木桁架承载性能的影响规律,为平行弦木桁架结构设计提供理论依据。【方法】以承载力和稳定性为验算指标,利用Smsolver结构力学求解器对平行弦木桁架各杆件的内力变化及其变形情况进行定量分析,得到平行弦木桁架腹杆角度的上、下临界角度和最优腹杆角度;采用ABAQUS有限元软件对3种腹杆角度的北美黄杉和SPF平行弦木桁架进行有限元模型分析与验证,获得不同基材平行弦木桁架在不同腹杆角度情况下的内力变化规律,判断其可能的破坏形式和受力机理;以SPF和北美黄杉为基材分别制作3种腹杆角度的平行弦木桁架,进行抗弯承载性能静力试验,探究平行弦木桁架的极限荷载、应力分布及主要破坏形式,并与有限元模拟结果进行对比,验证平行弦木桁架有限元模型分析的准确性和适用性。【结果】1)华伦式平行弦木桁架的最优腹杆角度为47°,下临界角度为34°,上临界角度为60°;2)北美黄杉平行弦木桁架的极限荷载范围为26.53~40.83 kN,跨中挠度范围为30.57~31.01 mm,SPF平行弦木桁架的极限荷载范围为23.48~34.16 kN,跨中挠度范围为31.85~32.05 mm;3)腹杆角度34°、47°、60°的北美黄杉和SPF平行弦木桁架极限荷载分别为26.53和23.48 kN、35.10和30.06 kN、40.83和34.16 kN,对应跨中挠度分别为31.85和31.01 mm、30.72和32.05 mm、30.57和31.97 mm;4)北美黄杉平行弦木桁架的破坏形式主要表现为靠近桁架支座处的腹杆出现裂纹以及桁架端部或荷载施加点处齿板拔出,SPF平行弦木桁架的破坏形式主要表现为桁架端部和荷载施加点处齿板拔出;5)ABAQUS有限元模拟和试验验证发现,2种平行弦木桁架跨中处弦杆轴力最大,往两边逐次递减,桁架跨中处腹杆轴力最小,往两边逐次递增,且弦杆轴力大于腹杆。【结论】北美黄杉平行弦木桁架承载性能优于SPF平行弦木桁架;平行弦木桁架的承载性能随腹杆角度增加而增加;2种平行弦木桁架的薄弱点均为桁架端部和荷载施加点处的齿板连接节点;ABAQUS有限元模型能有效反映出平行弦木桁架受力分布和整体结构变形趋势。 展开更多

关键词 平行弦木桁架 北美黄杉 云杉-松木-冷杉 腹杆角度 承载性能 ABAQUS有限元模拟

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芦芽山阴坡华北落叶松-云杉天然次生林林分空间结构特征 被引量：6

3

作者 武秀娟 奥小平 +1 位作者 赵育鹏 崔雪晴 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期58-64,共7页

【目的】分析芦芽山国家级自然保护区阴坡典型天然次生林的林分空间结构,为当地天然次生林的科学经营和相似立地条件下人工林的培育提供参考依据。【方法】以芦芽山自然保护区阴坡5个不同海拔的华北落叶松Larix principisrupprechtii-云... 【目的】分析芦芽山国家级自然保护区阴坡典型天然次生林的林分空间结构,为当地天然次生林的科学经营和相似立地条件下人工林的培育提供参考依据。【方法】以芦芽山自然保护区阴坡5个不同海拔的华北落叶松Larix principisrupprechtii-云杉Picea spp.天然次生林群落调查数据为基础,通过计算群落的角尺度、大小比数、混交度和林分空间结构指数,分析不同海拔群落的空间结构特征。【结果】华北落叶松-云杉天然次生林平均角尺度为0.51~0.53,林木空间分布格局以聚集分布为主,但聚集程度较低,优势树种在林分中属于随机分布;各海拔林木的大小分化程度整体均接近中庸状态,林木大小分化程度较小,华北落叶松的大小比数小于云杉,表明华北落叶松的竞争力较大;随海拔高度的上升,林木空间隔离程度呈下降趋势;林分空间结构指数随海拔升高而下降,低海拔林分的整体结构较其他海拔更好。【结论】研究区华北落叶松-云杉天然次生林群落均处于演替后期阶段,海拔1950 m处林分的空间结构最好,稳定性最高。 展开更多

关键词 角尺度 混交度 大小比数 林分空间结构指数 华北落叶松-云杉天然次生林

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长白山云冷杉针阔混交林幼树树高--胸径模型 被引量：33

4

作者 卢军 张会儒 +2 位作者 雷相东 杨英军 王全军 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期10-25,共16页

采用长白山林区2013年调查的12块1 hm2固定样地中5个树种的幼树树高-胸径数据,用35个树高曲线经验模型进行模拟、筛选。结果表明,Curtis于1967年提出的三次多项式h=a0+a1d+a2d2+a3d3能够很好地拟合5个树种幼树的树高-胸径模型,决定系数(... 采用长白山林区2013年调查的12块1 hm2固定样地中5个树种的幼树树高-胸径数据,用35个树高曲线经验模型进行模拟、筛选。结果表明,Curtis于1967年提出的三次多项式h=a0+a1d+a2d2+a3d3能够很好地拟合5个树种幼树的树高-胸径模型,决定系数(R2)最高可达0.786 5。用独立样本数据对该模型进行检验,结果表明,模型的表现能力良好,能够适用于本地区的云冷杉针阔混交林的幼树树高-胸径模拟。以空间代替时间的方法分析5个树种的幼树树高生长规律,发现色木幼树树高较大;红松和冷杉幼树树高生长类似;云杉幼树树高初期较小,而后期生长很快。本文提出的幼树树高模型可为抚育经营提供参考。 展开更多

关键词 树高-胸径模型 云冷杉针阔混交林 模型筛选 幼树

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青藏高原东北边缘云杉-冷杉林火烧迹地不同坡向植物群落结构与多样性研究 被引量：12

5

作者 周晓雷 闫月娥 +7 位作者 张婧 周旭姣 闫永琴 杨富强 曹雪萍 赵安 赵艳丽 苏静怡 《草业学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期144-155,共12页

采用野外调查与植物群落相似性分析,研究了青藏高原东北边缘云杉-冷杉林火烧迹地不同坡向植物群落组成和物种多样性特点,结果表明:经过火后15年恢复,云杉-冷杉火烧迹地有草本植物22科40属46种,其中优势科有菊科,种类数最多(11种),其次... 采用野外调查与植物群落相似性分析,研究了青藏高原东北边缘云杉-冷杉林火烧迹地不同坡向植物群落组成和物种多样性特点,结果表明:经过火后15年恢复,云杉-冷杉火烧迹地有草本植物22科40属46种,其中优势科有菊科,种类数最多(11种),其次为毛茛科6种,伞形科4种,蓼科3种,茜草科、龙胆科、蔷薇科和忍冬科各2种;在草地北坡、西北坡、东北坡和东坡分别分布着高山冷蕨+密生薹草+总状橐吾群落、密生薹草+高山冷蕨+野草莓群落、密生薹草+野草莓+箭竹群落和密生薹草+野草莓+总状橐吾群落;北坡的Margarlef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数最高,东坡的Simpson优势度指数最高,而4个坡向草地的Pielou均匀度指数差异不显著;不同坡向植物群落存在一定的梯度格局,但是彼此分布之间存在一定的差异。通过研究分析可以得出:随着坡向由阴坡(北坡)到半阳坡(东坡)的变化,植被盖度逐渐减小;北坡的Margarlef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数均最大,其次是西北坡和东北坡,而东坡的最小;不同坡向植被类型分异现象较弱,植物群落存在相似性。 展开更多

关键词 火烧迹地 云杉-冷杉林 高山草甸 群落结构 多样性

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青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地草本植物群落主要种生态位特征 被引量：1

6

作者 周晓雷 杨富强 +7 位作者 王明军 黄海霞 田青 周旭姣 赵安 贺万鹏 赵艳丽 姜礼红 《草业学报》 CSCD 北大核心 2023年第7期23-37,共15页

特定环境下植物的生态位决定植物群落的相对稳定状态。以空间代替时间方法,采用Levins和Shannon-Wiener生态位宽度指数、Pianka和Schoener生态位重叠指数,分析青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地4个演替阶段群落的种群生态位宽度... 特定环境下植物的生态位决定植物群落的相对稳定状态。以空间代替时间方法,采用Levins和Shannon-Wiener生态位宽度指数、Pianka和Schoener生态位重叠指数,分析青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地4个演替阶段群落的种群生态位宽度和生态位重叠程度,并划分群落特化种和泛化种。结果表明:火烧迹地不同演替阶段的草本层主要物种的Levins和Shannon-Wiener生态位宽度指数结果基本一致,同一物种在不同演替阶段的生态位宽度存在差异,生态位宽度23 a>5 a>15 a>顶级群落(Climax)。5 a群落有2个特化种2个泛化种,15 a群落有4个特化种2个泛化种,23 a群落仅有3个特化种,Climax群落有3个特化种5个泛化种。23 a群落的高生态位重叠指数的种对数占比最小,而Climax群落有着较少低生态位重叠指数的种对数;中等生态位重叠指数的种对数占总对数比值大小顺序为Climax>5 a>15 a>23 a。通过研究分析可以得出:青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林经过重度火干扰后,火烧迹地演替初期的群落(5 a)和受人为定向干扰的群落(23 a),植物生境资源丰富,各植物种的生态位宽度都相对较大、生态位重叠较小,相应地种间竞争小;演替中期(15 a),生态位重叠分离现象明显,群落中的大多数种在资源利用上具有极大的相似性,种间竞争加剧;而Climax属于顶级群落,各种的生态位宽度相对较宽,大多数植物种间生态位重叠不高,竞争较小,群落处于一个相对稳定的状态。除了Climax群落,其他各演替阶段群落所含特化种占特化种与泛化种之和比≥50%,特定的生境促使特化种的形成。适当的人为干预能够提高群落内种的生态位宽度,降低种间的生态位重叠,形成较为稳定的生态群落。 展开更多

关键词 草本植物 生态位 云杉-巴山冷杉林 火烧迹地 青藏高原东北边缘

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青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地草本植物群落构建机理 被引量：2

7

作者 杨欣怡 杨富强 +10 位作者 周旭姣 王明军 黄海霞 鲁松松 张晓玮 杜伟波 王旭虎 田青 赵安 贺万鹏 周晓雷 《草业学报》 CSCD 北大核心 2023年第8期40-47,共8页

群落构建机制是生态学研究的核心论题。生态位理论和中性理论是阐明群落构建的两种主要理论,但这两种理论分别强调的环境过滤和扩散限制对群落构建的影响尚存争议。该研究以青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地不同演替阶段草本群... 群落构建机制是生态学研究的核心论题。生态位理论和中性理论是阐明群落构建的两种主要理论,但这两种理论分别强调的环境过滤和扩散限制对群落构建的影响尚存争议。该研究以青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地不同演替阶段草本群落为研究对象,应用扩散-生态位连续体指数(DNCI)和校正随机率(MST),分析不同演替阶段草本植物群落的主导构建机制。研究结果显示:1)5、15和23 a群落与Climax群落之间的DNCI分别为-22.6169、-21.7507和-8.2594,都远小于0,表明不同演替阶段草本植物群落构建的主要驱动作用是扩散过程;2)5 a-Climax组和23 a-Climax组的MST值均高于50%阈值线,这表明随机性过程在两组群落构建中均占支配地位;对于15 a-Climax组,15 a的MST值为0.6664,Climax的MST值等于0.4927,说明15 a植物群落构建以随机性为主,而Climax群落构建以确定性为主;由于15 a的MST值远高于50%,而Climax的MST值较接近于50%的阈值,也可说明15 a-Climax组群落构建仍以随机性为主。在青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地,随机扩散主导了草本植物群落的构建过程。 展开更多

关键词 草本植物 群落构建 云杉-巴山冷杉林 火烧迹地 青藏高原东北边缘

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青藏高原东北边缘云杉-冷杉林火烧迹地的灌木群落特征 被引量：1

8

作者 赵安 周晓雷 +7 位作者 闫月娥 田青 史瑞锦 周旭姣 曹雪萍 杨富强 陆刚 贺万鹏 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1-12,共12页

【目的】探究青藏高原东北边缘云杉-冷杉林火烧迹地植被恢复与重建过程中的灌木群落特征动态,阐明火烧迹地灌木群落多样性格局和维持机制的生态过程,为在火烧迹地恢复与重建过程中对植被进行合理干预、尽快恢复生态效益提供合理依据。... 【目的】探究青藏高原东北边缘云杉-冷杉林火烧迹地植被恢复与重建过程中的灌木群落特征动态,阐明火烧迹地灌木群落多样性格局和维持机制的生态过程,为在火烧迹地恢复与重建过程中对植被进行合理干预、尽快恢复生态效益提供合理依据。【方法】以空间代时间方法,分析恢复5年和15年火烧迹地灌木群落和未过火林地林下灌木层物种组成特征、α物种多样性和β物种多样性。【结果】在5年、15年火烧迹地灌木群落与未过火林地林下灌木层之间,植物种类组成存在差异,5年火烧迹地共调查到11科17属24种,15年火烧迹地共调查到8科10属17种,未过火林地共调查到12科19属35种。5年、15年火烧迹地和未过火林地的物种丰富度指数与Pielou均匀度指数,以及5年火烧迹地的物种丰富度指数与Simpson指数、物种丰富度指数与Shannon-Wiener指数的相关性均不强(P<0.1或P>0.1),其他指数间的相关性均较强(P<0.001或P<0.01)。物种丰富度指数为5年火烧迹地>15年火烧迹地>未过火林地,Shannon-Wiener指数和Simpson指数均为15年火烧迹地>未过火林地>5年火烧迹地,Pielou均匀度指数为15年火烧迹地>未过火林地>5年火烧迹地。5年、15年火烧迹地灌木群落的物种组成最相似,未过火林地林下灌木层物种组成和15年火烧迹地灌木群落的相似度大于5年火烧迹地。【结论】青藏高原东北边缘云杉-冷杉林经重度林火干扰后,在不同恢复时间梯度上的物种组成存在差异。火后短时间内局部生境范围内物种丰富度增加,火烧迹地的物种多样性和优势度较低,物种分布不均匀。随着演替进行,物种丰富度减小,物种多样性和优势度上升,物种分布较均匀。随着火烧迹地演替正常进行,火烧迹地与未过火林地物种组成相似度增加,火烧迹地灌木群落朝着正向演替。 展开更多

关键词 青藏高原东北边缘 云杉-冷杉林火烧迹地 灌木群落特征

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基于非线性混合模型的针阔混交林树高与胸径关系 被引量：37

9

作者 王冬至 张冬燕 +1 位作者 张志东 黄选瑞 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期30-36,共7页

[目的]建立多树种、多层次混交林的树高-胸径生长关系非线性混合效应模型,为研究混交林多树种生长规律提供参考依据。[方法]以河北省塞罕坝国家森林公园华北落叶松-白桦针阔混交林为研究对象,基于87块标准地(20 m×30 m)的4 953株... [目的]建立多树种、多层次混交林的树高-胸径生长关系非线性混合效应模型,为研究混交林多树种生长规律提供参考依据。[方法]以河北省塞罕坝国家森林公园华北落叶松-白桦针阔混交林为研究对象,基于87块标准地(20 m×30 m)的4 953株华北落叶松和3 608株白桦单木数据,选取13个具有代表性且具有生物学意义的树高-胸径模型进行拟合,从中筛选出拟合优度较高的模型作为构建混合效应模型的基础模型,并在混合效应模型中加入哑变量以解决样地内不同树种带来的差异。[结果]1)在13个树高-胸径候选模型中,模型13的确定系数最大(R2=0.915 7),绝对误差(Bias=1.200 6)、均方根误差(RMSE=0.129 1)最小,其拟合效果较好。2)以模型13为基础模型建立华北落叶松-白桦混交林树高-胸径关系混合效应模型,华北落叶松混合模型确定系数(R2)为0.926 4,AIC值为319.7,均方根误差(RMSE)值1.070 8,绝对误差(Bias)为0.084 1;白桦混合模型确定系数(R2)为0.918 7,AIC值为297.6,均方根误差(RMSE)为1.102 2,绝对误差(Bias)为0.070 5,表明模型拟合效果较好。3)利用所构建的混合效应模型,以2 cm为一个径阶对华北落叶松和白桦树高进行预测,其树高预测结果与测量值分布一致,表明包含树种哑变量混合效应模型中的参数充分反映出相同径级树高的变异趋势,提高了混交林树高-胸径模型预估精度。[结论]包含哑变量的混合效应生长模型可解决混交林中样地间及样地内树种对树高-胸径生长关系的影响,提高模型精度及适用性,为该地区提高针阔混交林经营水平及经营效果提供科学支撑。 展开更多

关键词 非线性混合模型 华北落叶松 白桦 树高-胸径 混交林

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冀北山地针阔混交林优势种对邻体物种多样性格局的影响 被引量：3

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作者 张树梓 尹建庭 +4 位作者 任启文 张树彬 王鑫 李联地 毕君 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期32-39,共8页

【目的】评估河北小五台山自然保护区以华北落叶松为优势种的针阔混交林不同径级华北落叶松在不同尺度上对邻体物种多样性格局的影响,阐明不同生态过程对华北落叶松邻体物种多样性格局形成的作用,为理解森林群落物种多样性维持机制提供... 【目的】评估河北小五台山自然保护区以华北落叶松为优势种的针阔混交林不同径级华北落叶松在不同尺度上对邻体物种多样性格局的影响,阐明不同生态过程对华北落叶松邻体物种多样性格局形成的作用,为理解森林群落物种多样性维持机制提供依据。【方法】在河北小五台山自然保护区,选取典型的针阔混交林,建立1块2.4 hm2(80 m×300 m)森林动态监测样地,分析群落的物种组成和结构特征,将群落优势种华北落叶松的胸径(DBH)以3 cm为间距划分为9个径级,利用个体种-面积关系函数(ISARs)结合异质泊松零模型,探讨不同径级华北落叶松在不同尺度上对邻体物种多样性格局的影响。【结果】样地共记录到DBH≥1 cm的木本植物4275株,隶属17科26属35种。9个径级华北落叶松的个体(共550株)整体呈现出近似正态分布,Ⅴ径级(19~22 cm)个体数最多(92株)。在30 m尺度范围内,9个径级华北落叶松的ISARs值均表现为随尺度增加逐渐增大的趋势,Ⅳ(16~19 cm)和Ⅸ径级(≥31 cm)华北落叶松分别表现为在所有尺度上最高的ISARs值和最低的ISARs值。Ⅲ(13~16 cm)、Ⅶ(25~28 cm)和Ⅷ(28~31 cm)径级华北落叶松在所有尺度上与邻体物种多样性的相互作用均表现为中性;其余6个径级华北落叶松对邻体物种多样性的促进或抑制作用均发生在较小尺度(≤11 m),有5个径级(Ⅰ级:<10 cm;Ⅱ级:10~13 cm;Ⅳ;Ⅴ;Ⅵ级22~25 cm)的华北落叶松在不同程度上表现出对邻体物种多样性的促进作用,仅有Ⅸ(≥31 cm)径级华北落叶松在2~4 m尺度上表现出对邻体物种多样性的抑制作用,随尺度增加均转变为中性作用。【结论】尺度依赖效应显著影响华北落叶松邻体物种多样性格局。虽然中性过程在多个尺度上主导不同径级华北落叶松邻体物种多样性格局,但是较小尺度上的促进作用对华北落叶松邻体物种多样性格局的影响也不可忽视。华北落叶松的Ⅳ和Ⅸ径级阶段对邻体物种多样性格局的形成和维持较为关键。 展开更多

关键词 针阔混交林 华北落叶松 径级 物种多样性格局 个体种-面积关系 中性过程 物种间相互作用

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结构用竹木材料的高温力学性能研究 被引量：1

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作者 赵邦林 黄玲玲 +1 位作者 王立彬 陈桂凤 《林产工业》 北大核心 2024年第6期33-38,共6页

为探究竹木材料在高温环境下的力学性能,研究了重组竹和云杉-松木-冷杉(SPF)两类竹木材料在不同温度(80、160、220℃)与不同处理时间(0.5、1、2、3 h)下的抗压、抗拉、抗剪、抗弯强度和重量损失变化。结果表明:重组竹和SPF的力学性能随... 为探究竹木材料在高温环境下的力学性能,研究了重组竹和云杉-松木-冷杉(SPF)两类竹木材料在不同温度(80、160、220℃)与不同处理时间(0.5、1、2、3 h)下的抗压、抗拉、抗剪、抗弯强度和重量损失变化。结果表明:重组竹和SPF的力学性能随处理温度和处理时间的增加而逐步降低。在220℃的高温环境下,重组竹和SPF的力学性能降低较为显著。在处理3 h后,其抗压、抗拉、抗剪强度以及抗弯强度剩余率为20%~40%和36%~70%。高温处理后,降温方式对重组竹剩余强度的影响较小,而对SPF的影响较大。研究结果可为竹木建筑的防火处理、火灾后的竹木建筑性能评价提供理论基础。 展开更多

关键词 高温处理 重组竹 云杉-松木-冷杉 力学性能 物理性能

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SPF规格材弹性模量的动态测试及其概率分布 被引量：7

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作者 王正 顾玲玲 +1 位作者 高子震 刘斌 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期105-111,共7页

【目的】应用频率法精确测量SPF规格材的弹性模量，探讨应用威布尔分布分析其弹性模量数据的可行性。【方法】从南京北美木屋有限公司一批 SPF规格材中随机抽取容量为300的样本作为试件，采用弹性绳垂直自由悬挂方式的支承结构对试件实... 【目的】应用频率法精确测量SPF规格材的弹性模量，探讨应用威布尔分布分析其弹性模量数据的可行性。【方法】从南京北美木屋有限公司一批 SPF规格材中随机抽取容量为300的样本作为试件，采用弹性绳垂直自由悬挂方式的支承结构对试件实现自由梁，模态试验验证自由梁的精度。在瞬态激励下，通过测试试件一阶弯曲频率，得其弹性模量值；应用应力波法验证频率法测试结果的正确性。对其测试数据采用 Weibull分布拟合检验、威布尔分布和正态分布的 K-S检验、SPF规格材总体弹性模量在给定值下的概率计算和 SPF 规格材质量评价的概率分布方法进行研究。【结果】频率法和波速法测得的弹性模量具有较好的相关性；从威布尔分布和正态分布在参数未知时的 K-S检验结果可知，SPF规格材弹性模量不服从两参数威布尔分布（Eu =0），但服从于位置参数 Eu 大于最小测试值一半的三参数威布尔分布和正态分布；从 SPF 规格材总体弹性模量在给定值下的概率数据分析可得：以3500，4000，4500 MPa为Eu 的设定值时，计算的概率值稳定且基本相同，这时Eu 设定值分别是弹性模量测试的最小值5526 MPa的63%，72%和81%，因此推荐采用根据实测数据最小值的60%～80%作为位置参数Eu 设定值的三参数威布尔分布进行概率计算；三参数威布尔分布和正态分布计算的 SPF规格材弹性模量在给定值下的概率相等；从 SPF 规格材弹性模量的概率分布曲线和概率密度曲线可知，威布尔概率密度相对于它的均值（9997 MPa）略显不对称性，弹性模量不超过7000 MPa 时，正态概率分布曲线略高于威布尔概率分布曲线，超过7000 MPa后，则正好相反。【结论】模态试验验证了文中的试验装置实现了试件自由悬挂的支承条件，提出了频率法的测试方案，保证了一阶弯曲振动固有频率测试精度，可靠地推算出 SPF规格材的弹性模量；瞬态激励频率法测试 SPF规格材的弹性模量具有简便、快速、重复性好和精度高的优点；频率法和波速法测出的弹性模量具有较好的相关性，验证了频率法测试弹性模量的正确性；SPF规格材总体弹性模量服从三参数的威布尔分布和正态分布，并不服从于两参数的威布尔分布；正态分布计算的弹性模量不超过7000 MPa的概率高于威布尔分布的计算值，在其他范围，2种分布计算的概率值是相同的；SPF规格材总体弹性模量的三参数威布尔概率密度曲线相对于均值略显非对称性；在确定威布尔分布参数时，推荐按最小试验数据的60%～80%设定位置参数 Eu 值；计算 SPF 规格材总体弹性模量均值、标准离差和弹性模量在给定值下的概率，除弹性模量在低端范围内、正态分布计算的概率高于威布尔分布外，其他范围计算的概率值相同；应用三参数威布尔分布和正态分布计算 SPF 二级规格材总体的弹性模量不超过8000 MPa的概率分别为13．8%和13．6%。 展开更多

关键词 云杉 -松木 -冷杉( SPF) 弹性模量 频率 应力波 威布尔分布 正态分布

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静态和动态法测定加拿大SPF结构材弹性模量 被引量：5

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作者 於亚斌 刘英 +2 位作者 龚蒙 周志茹 房友盼 《林业科技开发》 北大核心 2015年第4期78-81,共4页

运用静态3点弯曲试验和动态两端自由梁振动试验对加拿大SPF(云杉-松树-冷杉)结构材的弹性模量进行测试,分析了两种方法测量弹性模量的特点、联系及差异。试验结果显示,该批试件的平均弹性模量高于美国林务局林产品实验室《木材手册》提... 运用静态3点弯曲试验和动态两端自由梁振动试验对加拿大SPF(云杉-松树-冷杉)结构材的弹性模量进行测试,分析了两种方法测量弹性模量的特点、联系及差异。试验结果显示,该批试件的平均弹性模量高于美国林务局林产品实验室《木材手册》提供的数据,静态法测试的弹性模量与动态法测试的没有显著差异。此外,节子、裂纹等缺陷是影响SPF结构材弹性模量的重要因素。 展开更多

关键词 加拿大SPF(云杉-松树-冷杉) 结构材 弹性模量 静态法 动态法

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国产自攻螺钉抗钉帽拉穿强度研究 被引量：2

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作者 殷天啸 桂涛 +1 位作者 刘艺肖 王志强 《林产工业》 北大核心 2020年第4期29-32,共4页

针对自攻螺钉的抗钉帽拉穿强度进行评价,测试了不同直径、不同钉帽形式的国产自攻螺钉在SPF规格材和重组竹中的抗钉帽拉穿强度。试验结果表明:在同种材料上自攻螺钉的抗钉帽拉穿强度取决于钉帽类型和螺钉直径。所有SPF试件均出现钉帽拉... 针对自攻螺钉的抗钉帽拉穿强度进行评价,测试了不同直径、不同钉帽形式的国产自攻螺钉在SPF规格材和重组竹中的抗钉帽拉穿强度。试验结果表明:在同种材料上自攻螺钉的抗钉帽拉穿强度取决于钉帽类型和螺钉直径。所有SPF试件均出现钉帽拉穿破坏,重组竹试件个别出现钉帽拉穿破坏,大部分则出现自攻螺钉拉断破坏。自攻螺钉在重组竹中的抗钉帽拉穿强度远大于在SPF规格材中强度。 展开更多

关键词 云杉-松-冷杉 规格材 重组竹 自攻螺钉 抗钉帽拉穿强度

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