林木單根力學(xué)性能及其影響因素研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-17 20:31
植被根系通過對(duì)土壤提供纖維加固作用,限制了淺層滑坡發(fā)生的頻率和空間分布。這種加固作用的幅度很大程度上取決于根的抗拉力學(xué)性能。為了更好地選擇固坡樹種,充分發(fā)揮根系的固土作用,本研究以材料力學(xué)、彈塑性力學(xué)、植物纖維化學(xué)等多學(xué)科為理論基礎(chǔ),選擇我國北方常見白樺、蒙古櫟和油松三個(gè)樹種,分析了根系抗拉力學(xué)特性及其影響因素;系統(tǒng)地從根系的主要化學(xué)成分纖維素、木質(zhì)素、半纖維素含量方面探討了三個(gè)根系的抗拉力學(xué)特性與主要化學(xué)成分關(guān)系。以期揭示根系固土的力學(xué)基礎(chǔ)。主要研究成果如下:(1)利用不同實(shí)驗(yàn)方法得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有顯著不同:鮮根經(jīng)風(fēng)干再復(fù)水后,極限抗拉力得到了顯著提高;(2)利用改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)三個(gè)樹種的極限抗拉力和平均抗拉強(qiáng)度進(jìn)行了測量,得到根系極限抗拉力與直徑間關(guān)系為正相關(guān),且成冪函數(shù)關(guān)系。白樺的抗拉性能最好,其次是蒙古櫟,最差的是油松;(3)根的含水率是其抗拉性能的重要影響因素,隨著含水率的降低,根的極限抗拉力顯著增加,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)對(duì)含水率進(jìn)行測定并加以控制;(4)三個(gè)樹種根系的纖維素、半纖維素、綜纖維素含量均隨直徑增大而增大,木質(zhì)素含量、L/C比值隨直徑的增大而減;抗拉力隨纖維素、半纖維素、綜...
【文章來源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
施加在含植被坡面上的力(Greenwoodetal.2004)
Fig.2-1 Root load equilibrium model in reinforcing soil shear strength (Zhou Depei, 2003)圖2-1繪制的是根土復(fù)合體在被剪切的過程中,根土之間的摩擦力將土體所受到的剪應(yīng)力轉(zhuǎn)換為根的拉應(yīng)力,從而提高土體的抗剪強(qiáng)度。對(duì)圖2-1中單個(gè)根系受力平衡分別進(jìn)行分析,有:5
先將樹的地上部分伐去,然后采用全挖法將根系的輪廓完全暴露出來(如圖3-2所示),此后,為了避免對(duì)根造成機(jī)械損傷,用纟產(chǎn)子和毛刷小心挖出全部的根。從挖出的根中選取無病蟲害、順直的活根,用鋒利的枝剪將其剪成長度為600mm左右的根段,小心清潔,后封裝于自封袋中進(jìn)行保存,帶回實(shí)驗(yàn)室均放置在4°C冰箱中低溫保存(W.伯姆,1985)。3.2實(shí)驗(yàn)儀器與方法3.2.1單根勻速拉伸實(shí)驗(yàn)3.2.1.1實(shí)驗(yàn)儀器(1)萬能試驗(yàn)機(jī)(UTM):本實(shí)驗(yàn)中單根勻速拉伸實(shí)驗(yàn)是采用濟(jì)南試金集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的微機(jī)控制電子式萬能試驗(yàn)機(jī)完成的,其型號(hào)為WDW-100E (見圖3-3),該試驗(yàn)機(jī)傳感器精度可達(dá)0.1N;速度范圍0.001mm/min~500mm/min,無級(jí)調(diào)速,速度、位移準(zhǔn)確度為±0.5%
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]華北典型植被根系抗拉力學(xué)特性及其與主要化學(xué)成分關(guān)系[J]. 呂春娟,陳麗華. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(23)
[2]植物根系固土力學(xué)機(jī)制模型[J]. 張超波,蔣靜,陳麗華. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2012(31)
[3]不同喬木根系的抗拉力學(xué)特性[J]. 呂春娟,陳麗華,周碩,王萍花,冀曉東,張心平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(S1)
[4]瞬時(shí)拉力下兩個(gè)生長期4種植物單根抗拉力與抗拉強(qiáng)度的研究[J]. 苑淑娟,牛國權(quán),劉靜,張欣,邢會(huì)文,姚喜軍. 水土保持通報(bào). 2009(05)
[5]護(hù)坡植物根系力學(xué)特性與其解剖結(jié)構(gòu)關(guān)系[J]. 朱海麗,胡夏嵩,毛小青,李國榮,張興玲,陳桂琛. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2009(05)
[6]鄂爾多斯高原3種4齡-5齡灌木根系抗拉特性初步研究[J]. 耿威,王林和,劉靜,王開云. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(03)
[7]青藏高原黃土區(qū)護(hù)坡灌木植物根系力學(xué)特性研究[J]. 朱海麗,胡夏嵩,毛小青,李國榮,盛海彥,陳桂琛. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(S2)
[8]植物根系與邊坡土體間的力學(xué)特性研究[J]. 江鋒,張俊云. 地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù). 2008(01)
[9]華北地區(qū)幾種常用邊坡綠化植物的根系力學(xué)特性研究[J]. 田佳,劉耀輝. 中國水土保持. 2007(10)
[10]紫花苜蓿和馬唐根的生物力學(xué)性能及相關(guān)因素的試驗(yàn)研究[J]. 趙麗兵,張寶貴. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2007(09)
博士論文
[1]東川礫石土地區(qū)植被固土護(hù)坡機(jī)理研究[D]. 楊永紅.西南交通大學(xué) 2006
本文編號(hào):3235873
【文章來源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
施加在含植被坡面上的力(Greenwoodetal.2004)
Fig.2-1 Root load equilibrium model in reinforcing soil shear strength (Zhou Depei, 2003)圖2-1繪制的是根土復(fù)合體在被剪切的過程中,根土之間的摩擦力將土體所受到的剪應(yīng)力轉(zhuǎn)換為根的拉應(yīng)力,從而提高土體的抗剪強(qiáng)度。對(duì)圖2-1中單個(gè)根系受力平衡分別進(jìn)行分析,有:5
先將樹的地上部分伐去,然后采用全挖法將根系的輪廓完全暴露出來(如圖3-2所示),此后,為了避免對(duì)根造成機(jī)械損傷,用纟產(chǎn)子和毛刷小心挖出全部的根。從挖出的根中選取無病蟲害、順直的活根,用鋒利的枝剪將其剪成長度為600mm左右的根段,小心清潔,后封裝于自封袋中進(jìn)行保存,帶回實(shí)驗(yàn)室均放置在4°C冰箱中低溫保存(W.伯姆,1985)。3.2實(shí)驗(yàn)儀器與方法3.2.1單根勻速拉伸實(shí)驗(yàn)3.2.1.1實(shí)驗(yàn)儀器(1)萬能試驗(yàn)機(jī)(UTM):本實(shí)驗(yàn)中單根勻速拉伸實(shí)驗(yàn)是采用濟(jì)南試金集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的微機(jī)控制電子式萬能試驗(yàn)機(jī)完成的,其型號(hào)為WDW-100E (見圖3-3),該試驗(yàn)機(jī)傳感器精度可達(dá)0.1N;速度范圍0.001mm/min~500mm/min,無級(jí)調(diào)速,速度、位移準(zhǔn)確度為±0.5%
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]華北典型植被根系抗拉力學(xué)特性及其與主要化學(xué)成分關(guān)系[J]. 呂春娟,陳麗華. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(23)
[2]植物根系固土力學(xué)機(jī)制模型[J]. 張超波,蔣靜,陳麗華. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2012(31)
[3]不同喬木根系的抗拉力學(xué)特性[J]. 呂春娟,陳麗華,周碩,王萍花,冀曉東,張心平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(S1)
[4]瞬時(shí)拉力下兩個(gè)生長期4種植物單根抗拉力與抗拉強(qiáng)度的研究[J]. 苑淑娟,牛國權(quán),劉靜,張欣,邢會(huì)文,姚喜軍. 水土保持通報(bào). 2009(05)
[5]護(hù)坡植物根系力學(xué)特性與其解剖結(jié)構(gòu)關(guān)系[J]. 朱海麗,胡夏嵩,毛小青,李國榮,張興玲,陳桂琛. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2009(05)
[6]鄂爾多斯高原3種4齡-5齡灌木根系抗拉特性初步研究[J]. 耿威,王林和,劉靜,王開云. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(03)
[7]青藏高原黃土區(qū)護(hù)坡灌木植物根系力學(xué)特性研究[J]. 朱海麗,胡夏嵩,毛小青,李國榮,盛海彥,陳桂琛. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(S2)
[8]植物根系與邊坡土體間的力學(xué)特性研究[J]. 江鋒,張俊云. 地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù). 2008(01)
[9]華北地區(qū)幾種常用邊坡綠化植物的根系力學(xué)特性研究[J]. 田佳,劉耀輝. 中國水土保持. 2007(10)
[10]紫花苜蓿和馬唐根的生物力學(xué)性能及相關(guān)因素的試驗(yàn)研究[J]. 趙麗兵,張寶貴. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2007(09)
博士論文
[1]東川礫石土地區(qū)植被固土護(hù)坡機(jī)理研究[D]. 楊永紅.西南交通大學(xué) 2006
本文編號(hào):3235873
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