木材作為一種永恒的建材，被大量應用于建筑結構及橋梁領域。木材力學性質與一般的鋼材、混凝土及石材等材料不同，其構造的各向異性導致其力學性質的各項異性。
采用數字圖像相關法DIC，通過對T形木結構梁筋節點、帶孔洞木梁結構、木材進行加載測試，分析木材料與結構承載性能，提升木結構建筑安全性和堅固性。
dic數字圖像相關法
新拓三維XTDIC非接觸全場應變測量系統，采用自主研發的3D數字圖像相關性運算法則，為科研實驗提供三維空間內的全視場的形狀、位移及應變數據測量。
1、全場測量：由于應力集中位置不可提前預知，全場測量數據非常關鍵；XTDIC系統測量不局限于單點，可觀測全場變形、應變、位移等數據。
2、非接觸式測量：相比應變片、引伸計、傳感器等接觸式測量方式，非接觸式測量方案可消除粘貼、傳感器自身重量對測量數據準確性的影響。
3、數據可追溯可評估：可以實時進行全場應變計算和結果顯示，數據可重復使用，整個試驗過程均可評估，確保數據真實可靠。
T形木結構梁筋節點力學測試
選取梁柱框架邊節點處組成的T形木結構進行研究，木結構為1.5m左右的T型木結構實驗件，采用XTDIC三維全場應變測量系統獲取木結構在循環加載過程中位移場和應變場，分析木結構的關鍵結構位移情況及失效斷裂機理。
T形木結構梁的破壞形態主要是橫向木結構梁屈服和斷裂；木柱植筋處應力集中引起的木材破壞；木柱橫紋開裂導致的破壞，XTDIC系統可測定木結構梁的強度、抗壓性能，以及T型木結構牢固度和植筋的質量。
加載初期，植筋結構節點的初始剛度較大，隨著載荷的加大，位移持續增長，節點界面剪應力不斷增大，當載荷達到極限時，節點下方在剪應力的作用下發生開裂，節點承載力逐步下降。
孔洞對木梁彎曲應變分布影響測試
在木結構中，含孔洞木梁既有結構開洞需要，也有木梁使用中因病害形成�？锥磳δ静牡牧W性能有明顯影響，使得木梁承載力不符合傳統彎曲理論。
采用數字圖像相關法（DIC）進行四點彎曲測試，對木梁在純彎曲變形過程中的應變分布，木梁中性軸位置及其偏移規律進行研究，為探究含孔洞木梁的彎曲力學性能和實際應用提供可靠數據。
核桃楸木材料分為4組：一組為無疵木梁；另2組均含有直徑為5mm孔洞，孔洞位于木梁中心、木梁中心上方5mm處、下方5mm處。變形圖像后經XTDIC 數字圖像計算軟件處理，輸出木梁在不同加載階段時中性軸、木梁中部純彎曲關鍵區域應變常
在軸向應變云圖中，藍色表示壓應變區域，紅色表示拉應變區域，綠色表示既不拉伸也不壓縮的區域，黑色實線表示中性軸的位置。
1. 無瑕木梁
隨著載荷增加，木梁壓應變與拉應變分布發生變化，中性軸也逐漸向木梁下緣偏移，但中性軸始終位于形心軸附近，且沿長度方向近似為一條直線。
不同載荷時無疵木梁的軸向應變云圖
2. 孔洞位于中心
孔洞位于中心的木梁，在加載過程中，孔洞周圍會產生應力集中，削弱了木梁的承載力�？锥锤淖兞藟簯兣c拉應變區域大小，應變分布不均勻，中性軸也逐漸向木梁下緣偏移。中性軸不再是一條直線，沿著梁的長度方向上變化，左右兩邊中性軸的位置接近形心軸，孔洞附近區域中性軸向下移動，遠離形心軸。
不同載荷時孔洞位于中心的木梁的軸向應變云圖
3. 孔洞位于受壓區
孔洞位于受壓區的木梁，在加載過程中，孔洞完全處于壓應變區域，其周圍產生了應力集中，使木梁的承載力明顯削弱。隨著載荷的增大，孔洞位于受壓區的木梁的壓應變區域不斷增大，中性軸也逐漸向木梁下緣偏移。
不同載荷時孔洞位于受壓區的木梁的軸向應變云圖
4. 孔洞位于受拉區
孔洞位于受拉區的木梁，在加載過程中，孔洞完全處于拉應變區域，同樣產生了應力集中。雖然應力集中削弱了木梁的承載力，但承載力受到削弱的程度不大。隨著載荷的增大，孔洞位于受拉區的木梁的壓應變區域不斷增大，中性軸也逐漸向木梁下緣偏移，且中性軸的偏移距離在 3 種不同孔洞位置的木梁中最校
不同載荷時孔洞位于受拉區的木梁的軸向應變云圖
木材三點彎曲測試
將木質材料放在試驗機上進行三點彎曲試驗，直到達到規定的彎曲程度或發生斷裂。采用新拓三維XTDIC三維全場應變測量系統進行圖像采集，實時采集木質材料在三點彎曲過程中的位移變化。
從XTDIC軟件輸出的位移應變云圖來看，木質材料表現出較為明顯的抗拉強度和脆性特性，加載一開始出現明顯的線性，隨著載荷增加，材料中間位置出現較大位移，當載荷達到峰值時，木質材料完全破壞出現斷裂。
對木質材料進行加載測試，結合新拓三維XTDIC數字圖像相關法測得受力狀態下木質材料的抗彎強度和彈性模量，通過獲取木質結構表面的應變分布云圖和不同位置處的應變分布，對彎曲和斷裂機理進行分析，有助于掌握木質材料力學性能和破壞的物理機制，提升木建筑結構整體牢固度和耐久性。
