南京工业大学速生杨木相关科研成果介绍

1）意杨等速生木材改性处理技术和组坯优化设计 在单板层积材加工技术的基础上，对部分或全部杨木单板进行防变形、防腐等改性处理，通过对速生木材的压缩增强、浸胶增强、防变形、阻燃、防腐等处理，提高了其各项物理力学性能及尺寸稳定性；同时利用复合材料铺层原理和结构优化设计方法进行组坯，并对单板厚度、含水率、压缩率、铺设位置等参数进行优化设计，最终形成高强耐久、尺寸稳定性优良的速生杨木结构件，直接应用于建筑结构领域。；此外，根据使用需要对木材单板或胶粘剂进行阻燃处理，这使得速生木材产品在成本增加不大的情况下，附加值大大提高。 2）高强纤维复合材料(FRP)对速生木材的增强方法、机理、界面粘结及增强锚固技术 根据受力需要，利用现代结构设计理论对速生木材建筑结构件（梁、柱、板等）进行增强，深入研究相应的增强材料、增强方法及增强机理，解决FRP材料在木结构件内的界面粘结及锚固技术，提出FRP增强结构件的设计计算方法。图1(a)和1(b)采用高强FRP材料分别对木梁和建筑结构用木板进行了增强。基于我国面广量大的意杨等速生木材资源，与轻质高强的纤维增强复合材料复合，构件具有轻质高强、节能环保、防火耐腐、施工快捷、性价比高等特点，除了可代替传统的钢或混凝土结构件外，还可替代日益短缺的优质木材资源。这种高效利用可再生速生木材资源—意杨和充分发挥复合材料轻质高强特性的思路，目前未见国内外相关报道；此外，项目针对高强复合材料和木材之间的界面粘结问题，开发了具有自主知识产权的锚固技术。该技术为本项目首创。 3）对速生木材建筑结构件的截面形式、构造进行结构优化设计。 结合复合材料设计理论和现代结构优化设计方法，提出合理的建筑结构件截面形式及其构造方法，构件内材料均能得到更加充分的利用。如图1(d)中的木质工字梁，除了工字形本身能够充分利用材料外，翼缘中的杨木单板层积材和腹板中杨木胶合板均采取单板处理措施；还提出将单板层积材和胶合木形成组合截面构件（图1(c)）；此外，将杨木胶合板与轻质节能保温材料结合，形成具有一定承载能力的节能型的建筑围护部件（图1(e)）。 4）建筑结构件间的连接构造、受力机理及其标准化 根据工程需要，研究建筑结构件之间（梁-柱、梁-梁、柱-基础、板-板(墙体之间、楼屋面板之间)、柱-板(墙体)、梁-板(墙体)等之间）的连接构造技术及其受力机理，同时考虑建筑、结构及外观等各种因素，进行多种连接方式、受力状况下的连接构造及其受力机理分析，最终形成连接构造技术的标准化体系。 5）新型木结构体系及其设计方法 主要借鉴欧美的木结构体系的诸多经验技术，提出适合我国国情的新型木结构体系，主要包括：主次梁结构体系、轻型木框架结构体系、桁架与刚架结构体系、拱结构体系。提出新型木结构体系的设计方法和构造技术。 4. 成果应用领域 1) 建筑结构领域（可用于低层住宅、平改坡工程、景区工程、绿色建筑等）

3) 建筑模板及体系（可制成清水混凝土模板，广泛应用于大模板、滑升模板、爬升模板、曲面模板等，主要应用领域为水电、核电、路桥、工民建、大型公共建筑等领域的建筑模板体系。）

5. 国内外合作概况 1) 与江苏福庆木业合作，主要开展“江苏省科技厅成果转化项目—建筑节能用速生杨木绿色结构件关键技术研发及产业化”的相关工作； 2) 与同济大学合作，主要开展“国家十一五科技支撑项目—村镇小康住宅关键技术研究与示范”子课题； 3) 与东南大学、南京林业大学合作，完成了“国家973前期项(2002CCCD1700)—采用单元重组速生木材的新型木结构基础研究”； 4) 与东南大学、南京林业大学、江苏省建筑科学研究院合作研究完成了“江苏省建设厅招标项目(JS2005ZB05)—绿色建筑结构体系—复合木结构关键技术研究与示范工程”。 5) 课题组与美国北卡罗莱纳州立大学、新西兰驻沪总领事馆商务处（新西兰木业创意中心）、欧洲木业协会、加拿大木业协会、日本东北大学、芬兰VTT等都建立了良好的合作关系和长期联系。