【摘要】：林場的風(fēng)災(zāi)每年給全球林場帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。該研究選取常見防護(hù)林樹種黑松作為建模研究對象,根據(jù)黑松樹高、胸徑等指標(biāo)建立有限元模型并進(jìn)行加載實驗。研究結(jié)合風(fēng)速實測、時程風(fēng)場模擬、林木有限元模型搭建、多工況加載分析幾個方面對單株林木的抗風(fēng)能力進(jìn)行研究,并結(jié)合林分特性,對區(qū)域林場的穩(wěn)定性進(jìn)行評估。結(jié)合實地的林分條件模擬黑松受到不同等級風(fēng)速作用下的力學(xué)響應(yīng),研究黑松的抗風(fēng)性能、可能發(fā)生的破壞類型、已發(fā)生破壞區(qū)域及提出提升林木穩(wěn)定性能的對應(yīng)措施。利用ANSYS中的參數(shù)化建模法建立林木模型,在建模過程中通過直接編寫命令流文件使建模更快速和準(zhǔn)確。利用線性濾波法編程得到空間時程風(fēng)荷載計算方式,再根據(jù)不同等級風(fēng)對應(yīng)的風(fēng)速設(shè)置多個工況實現(xiàn)對模型進(jìn)行多工況加載。通過對模擬加載后得到的數(shù)據(jù),分析對比模型內(nèi)應(yīng)力、位移等關(guān)鍵數(shù)據(jù)可了解到黑松的力學(xué)響應(yīng)及抗風(fēng)性能。根據(jù)林木結(jié)構(gòu)的位移-時間曲線,可知引起樹木模型失效的主要原因是陣風(fēng)效應(yīng)。另外,由于樹木材料的特性,其抗剪強度遠(yuǎn)小于其他幾項強度指標(biāo)值,并且從加載后得到的應(yīng)力云圖中可知林木的抗剪強度很大程度上決定了樹木抗風(fēng)能力強弱,且剪切破壞截面多處于枝干連接處、枝與枝連接處及主干高度0.5-0.7倍樹高處。通過研究林木結(jié)構(gòu)特征及受風(fēng)荷載作用時的特點,能深入地了解樹木受風(fēng)破壞的機制并確定已發(fā)生破壞的區(qū)域,從而采取相應(yīng)的加固措施來提升林木的穩(wěn)定性能。因此,可以采取對應(yīng)的措施如對林木進(jìn)行定期修建、主干加固等來提升林木的穩(wěn)定性能,從而降低林場風(fēng)害的損失。
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S761.2
【圖文】：

，數(shù)據(jù)并根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析林木的抗風(fēng)能力強弱。逡逑根據(jù)研究內(nèi)容，可１＾１將林木抗風(fēng)研巧的技術(shù)路線圖進(jìn)行直觀展示。圖中上、左、下即為該研究的四塊主要內(nèi)容。逡逑Ｉ場地環(huán)境邐！物理特征邐力學(xué)性質(zhì)邐建模假設(shè)邐破壞準(zhǔn)則逡逑

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1 張鰲;林場風(fēng)荷載模擬及林木抗風(fēng)有限元模擬研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2016年

本文編號：2803141