木材榫卯结构力学分析
木材是非均质的、各向异性的材料，树干包括许多同心圆的年轮层次，这赋予木材圆柱对称性。这种对称性体现在木材的许多物理性质上，例如弹性、强度、热传导性能等。早在1928年，普赖斯(Price)就把正交对称原理应用于木材，借以说明木材材性的各向异性。根据树干的解剖构造，它有圆柱对称性。在远离髓心的一定位置取一个小块矩形试件，要求其有一对材面切于年轮，于是这个试件就有三个对称轴:平行于纵向的L轴、平行径向的R轴和平行于弦向的T轴。这三个轴大致是相互垂直的。但这三个方向的弹性常数不同。虽然径向轴在木材中是发散的，而不是平行的，并且L--T面也不是完全的平面，而是略似圆柱面。但经常仍然可以把这三个轴当作相互垂直的弹性对称轴，这样就把正交对称原理引入到了木材上。 木材在物理力学性质方面都具有特别显著的各向异性。顺木纹受力强度高，横木纹低。斜木纹介于两者之间。木材的强度还与取材部位有关，例如树干的根部与梢部、心材与边材、向阳面与背阳面等都有显著差异。此外，无疵病的清材与有疵病(木栉、斜纹、裂缝等)的木材之间差异更大。本文仅讨论清材的力学性质。 木材受拉、受剪时，在极小的相对变形下突然发生破坏的性质称为具有脆性破坏性质;相反，木材受压、受弯破坏时，具有较大的不可恢复的塑性变形性质。木材顺纹受力时，受压强度比受拉强度低。
采用木结构建筑的好处优点
由于建造木结构房屋能够节省能量和维护生态清洁，所以在许多国家它又重新得到发展。近年来，国外的装配式木结构房屋得到大力推广，目前我国还没苗头，基本都是景观商用，居家采用基本没有。其实相对于传统建筑，木屋有以下优点： 1、长使用寿命 在美国，100年历史的木屋随处可见，古老的木屋可以追溯到18世纪。如果使用得当，木材是一种非常稳定耐用的天然可再生无污染材料。在合理的建造和适当的维护下，木制建筑比混凝土建筑可以持续更长的时间。 2、冬暖夏凉，节能 由于其独特的物理结构，木材具有其他结构建筑材料所不具备的隔热性能。同样厚度条件下，木材的隔热值比标准混凝土高16倍，比钢材高400倍，比铝高1600倍。采用通常的保温方法，木结构房屋的保温效果比空心砖墙房屋高三倍。根据美国林产品协会的一项研究，木结构可以显著降低建筑在供暖和制冷过程中的能耗。在12个月的研究期间，水泥砌体建筑的用电量达到4135千瓦小时，木结构建筑的用电量为3182千瓦小时，节约用电量的1/4。
