胶合竹结构墙体的抗火试验及分析

胶合竹结构墙体的抗火性能是竹结构房屋抗火性能的重要影响因素,但这方面的研究还处于空白。对1片胶合竹结构非承重墙体进行大尺寸的标准耐火试验,按照ISO 834标准升温曲线进行升温,获得竹胶合墙体构件火灾过程中的升温特点、破坏现象和破坏模式,得到各测点的升温曲线、分布情况及耐火极限。并采用火灾动态模拟软件FDS模拟该胶合竹结构墙体的火灾试验过程。研究结果表明:胶合竹结构墙体构件背火面的最高升温不超过90℃,且温度分布与测点位置密切相关;墙体破坏模式为E类,耐火极限超过60 min,超过了GB 50005—2003《木结构设计规范》对该类墙体耐火极限的要求;火灾动力学模拟器FDS能较好地模拟胶合竹结构墙体构件火灾下的温度变化过程,模拟结果与实测结果的温升趋势和分布情况基本吻合。由于胶合竹结构墙体的抗火性能影响因素复杂,还需要进行系统研究。     

装配式竹结构房屋的设计与研究

提出了一种基于竹胶合板为基本材料的轻型装配式竹结构房屋,详细叙述了装配式竹材房屋构件的模块化设计和加工以及房屋的安装,并通过试验和理论分析对房屋的工作性能进行了评估。     

竹胶合覆面板轻型木结构剪力墙抗震性能研究

为了推广胶合竹材在轻型木结构等建筑结构中的运用,根据美国ASTM E2126-09墙体试验标准,进行了8片采用10 mm厚国产竹胶合板作为覆面板,分别采用51 mm长的圆射钉和51 mm长的钢排钉制作的2种轻型木结构框架剪力墙的单调加载及滞回加载试验,研究该类竹胶合板轻型木框架剪力墙的加工方法和抗震性能。试验结果表明,在采用两种相同长度但不同延性的国产射钉的情况下,该类型剪力墙单位长度承载力为5.2 kN/m和6.2 kN/m,在水平位移100 mm以前能够保持85%峰值荷载而稳定承载。墙体具有良好的承载力及延性,其力学性能可以满足目前国内外规范针对轻型木结构墙体提出的抗侧力设计要求。     

竹结构屋架试验研究与工程应用

竹结构屋架具有成本低廉、施工速度快、坚固耐用、设计灵活等优点,可以广泛用于商业和学校等公共建筑以及住宅建筑的屋盖和楼盖设计。截至目前,对于竹结构房屋的系统研究仍然还是处于起步阶段,尤其是对竹屋架的性能研究更是空白。对六榀5 m和6 m跨度的竹结构屋架进行检验性试验和全跨破坏性试验,通过试验了解这两种屋架的荷载-变形关系以及破坏形式,并分析影响其承载力的一些主要因素。     

竹结构轻型框架房屋的研究与应用

以竹代木研发的轻型住宅结构体系,提出了充分利用竹材这种我国固有的绿色可持续资源的工业化方向。总结了轻型胶竹框架结构试验、设计和工程应用。所提出的轻型竹结构住宅在北美轻型木结构类似的所谓二乘四构造基础上进一步提高了模块化设计,增加了工厂预制加工量,以减少现场施工量,并以平台式施工加快安装速度。重点分析了胶竹材料的基本力学性能,抗震设计方法以及构造处理和建造方法等关键技术。竹框架结构住宅的设计和建造充分利用了竹材的轻质高强、可加工性和良好的耐久性能等,同时竹材也是良好的低碳建材。研究内容及单体住宅的建造表明现代竹结构住宅适用于商业建筑或住宅建筑,符合建筑绿色环保和可持续发展的要求。图11表2参27     

装配式竹结构房屋受火试验研究与模拟分析

为研究装配式竹结构房屋的抗火性能和对比常规轻钢活动房的耐火极限,课题组对实体装配式竹结构房屋和相同尺寸的轻钢活动房进行了受火对比试验。受火试验前在竹结构和轻钢活动房的屋顶和墙体内外安装热电偶,并通过温度变送器连接到记录仪进行等时采集,受火试验进行30min后中止试验并进行火灾后现场观测与数据分析。同时采用火灾动力模拟软件FDS(fire dynamics simulator),对足尺模型房屋进行了模拟研究和分析。试验结果和模拟分析结果表明：竹结构墙体具有良好的隔热阻燃功能,能够有效阻止火势蔓延和热量扩散,与轻钢活动板房相比,装配式竹结构房屋具有更好的安全性和抗火性。图10表1参15     

大跨度胶合竹结构屋架受力性能研究

以某在建的实际工程为研究背景,参照GB 50329—2012《木结构试验方法标准》对2榀跨度均为20 m的胶合竹结构大跨度全竹屋架和"人"字形钢-竹屋架进行静力加载试验,分析两种屋架结构的荷载-变形关系以及破坏形态,研究2榀屋架的受力性能。试验结果表明:胶合竹屋架的破坏属于脆性破坏,2榀屋架的破坏形式主要表现在上弦杆的失稳和弯曲破坏,采用高强钢棒作为下弦拉杆的钢-竹屋架体系各项性能优于传统桁架形式的竹屋架体系,在实际工程应用中可优先考虑采用下弦钢拉杆的钢-竹屋架。对屋架结构受力性能进行有限元分析,分析结果与试验结果总体吻合较好。采用GB 50005—2003《木结构设计规范》计算屋架的承载力,计算结果与试验结果比较接近,该规范能较好评估胶合竹屋架的承载力。     

装配式钢-竹组合结构建筑施工工艺及工程应用

为在广大村镇地区推动绿色建筑发展,以竹胶板、冷弯薄壁型钢为建筑材料,建造钢–竹组合结构样板房,结合本次工程项目,总结组合构件的生产工艺,包括梁、柱、楼面板、屋面板和墙体的制作、尺寸规格及构造形式,概括房屋建造的施工技术,包括构件之间的连接方式、现场拼装流程及工程重点。钢–竹组合建筑的构件之间采用钢板和螺栓的连接形式,具有半刚性的特点,抗震性能良好,房屋的建造采用工厂预制、现场装配的现代化施工技术,施工过程无污染,在材料加工、构件制作、现场拼装、居住使用及废弃处理各阶段都符合绿色建筑要求。     

现代竹结构的研究现状和展望

现代竹结构是一种新型的结构体系,相比于钢结构和混凝土结构体系,其最大的不同在于采用天然竹材为原材料,与北美等工业化国家和地区广泛使用的木结构类似,更加低碳、环保。现代竹结构主要采用现代胶合技术使空心圆竹成为基于竹纤维的复合材料,从而适合采用类似现代木结构的设计和施工方法,且材料和结构性能可以通过现代试验方法进行检测验证。国内外不少研究者在现代竹结构的研究方面做了比较系统的工作,现代竹结构作为一种新型结构体系的轮廓逐渐显现。通过分析该体系的发展过程,总结相关研究内容,对现在竹结构体系在装配式活动板房、轻型竹结构房屋、大空间框架体系和桥梁方面的应用实例进行介绍,并对现代竹结构的发展现状及其优缺点进行分析和总结。现代竹结构的发展进展表明现代竹结构体系在土木工程这一领域将大有可为。     

足尺重组竹受弯构件的试验与理论分析

通过5个足尺重组竹受弯构件的试验与理论分析,详细研究了重组竹的抗弯性能。研究表明,重组竹受弯构件的典型破坏形态是底部竹纤维拉断和中性轴附近层间剪切破坏,重组竹受弯构件的设计由截面刚度控制,对应挠度限值L/250的荷载值PL/250 与极限荷载Pmax 的比值有较好的稳定性,通过回归建立了重组竹抗弯强度fm与弹性模量E的相关关系模型,弹性模量表达的刚度能够准确预测承载力;对于重组竹受弯构件,平截面假定依然成立;参考木结构设计计算方法,考虑竹材重组竹的材料特性,给出了重组竹受弯构件的计算方法,初步建议了重组竹抗弯强度设计值、顺纹抗剪强度设计值、弹性模量E的设计指标。     

现代竹质工程材料的基本性能及其在建筑结构中的应用前景

通过对比分析竹帘胶合板、竹材层积材、竹材重组材等现代竹质工程材料的工艺及基本性能,指出每种材料在建筑结构构件中的应用选择,结合现代竹结构安居示范房的设计与建造实例,分析竹结构的应用前景与优势。竹结构在设计与建造方面都具有非常好的灵活性,具有出色的抗震性能,其最大优势在于绿色、低碳、节能、减排,竹质工程材料能够达到现代结构工程的要求,使得竹结构的大规模推广应用成为可能。     

竹芯竹筋混凝土板抗弯性能试验研究

随着全球资源日益紧缺,环境日益恶劣,人们对建筑材料、环境保护提出了更高的要求。而毛竹属于可再生资源、经济且环保,将毛竹代替钢筋运用于混凝土楼板,不仅减去了钢筋繁琐的加工工序,而且提高了板的空心率,从而达到减轻自重的目的。为研究竹芯竹筋混凝土板中的受力性能,对3块配筋率不同的竹筋板进行均布荷载下的抗弯试验性能及相关材料力学性能试验。通过试验现象及数据对比分析,可知:毛竹抗拉破坏无屈服点,属于脆性材料;板破坏时,其跨中挠度可以达到以上,延性很好;竹筋板受弯过程,呈两阶段特征,即开裂前弹性阶段和开裂后带裂l0/25缝工作直至破坏;并结合试验挠度、应变、裂缝、承载力计算结果,提出了竹芯竹筋混凝土板设计的相关构造措施及建议。     

现代竹结构人行天桥的研发和建造

提出了一种以胶合竹板为基本材料的现代竹结构人行桥梁,并通过3根足尺试件试验,研究了胶合竹板制成长梁的成型工艺和构件的力学性能。试验显示,竹梁的破坏是由受压区竹材分层导致对接头错位引起的,CFRP增强层对竹梁的强度有所提高,采用短板拼接、整体胶合成型的大尺寸竹梁的刚度和承载力均能满足人行天桥建设的要求。根据试验和分析结果,研究者采用预制装配方式建造了一座现代竹结构人行天桥,并在建造中对竹结构人行桥采取了整体防水处理。该桥经过两年多的使用,主体结构正常。     

材料的今日与未来：工程竹材中的数据与设计

竹子在建筑中的使用历史已有几千年。然而今天,对于它在当代建筑与工程中的可用性仍存在许多误解。奉文介绍了一些竹子应用的实例、打破一些成见,并细致入微地研究了竹子在胶合竹和重组竹等结构性复合材料中的特性。我们给出了眼下正在开展的研究课题的大纲,以确立工程竹材在建筑和环境方面所具有的性能的宴际特性。这些特征表明这类材料所具有的个性和价值．并将开启一个竹构建筑的新时代。     

中国“建筑用竹”的评价与建议 ——马库斯·海因斯多夫访谈

由于巨大的竹资源储备,我国竹材建筑工业应用研究具有重要意义。为探寻“建筑用竹”在材料与建筑层面的工作导向,作者访谈了德国自由装置艺术家马库斯·海因斯多夫,获取他对相关议题的评价与建议。结合其作品中竹材应用的经验,马库斯先生认为我国竹材工业化利用成果值得肯定,但对材料特性的认识与运用、耐久性改善、可持续建筑市场的应用推广等问题尚缺乏解决方案,应开展更多竹材的缺点研究,并加强相关设计教育工作。该访谈可为我国竹材工业及其建筑应用研究提供一定参考。     

生态建筑材料竹子浅析

目前我国无论是城市还是乡镇都在以惊人的速度发展建设,与之相伴而来的是能源、资源消耗和环境污染。由于竹子的自然属性,其可以作为一种生态建筑材料,本文首先介绍了竹子的世界分布、生长条件及物理特性;其次从建筑学的角度出发,阐述了竹子的建筑特性,介绍并分析了一座具有典型性的竹子建筑。文章旨在倡导将竹子作为生态建筑材料,促进其在我国的开发利用。     

竹建筑表皮的延续性分析

通过对傣族竹楼中“竹表皮”渐逝现象的分析,借助国内外建筑师对“竹表皮”的研究探索,在当前可持续发展以及保持地域建筑文化特性的背景下,提出傣族地方建筑“表皮”的几种延续性设计方法,引起人们对竹表皮的重新认识。     

毛竹土钉的抗拔承载力研究

结合工程实例,通过对5种不同类型土钉的现场试验数据分析,表明对软土基坑毛竹土钉抗拔承载力是可以满足设计要求的,且比钢管土钉能提供更大的锚固力,扎竹枝毛竹土钉是值得发展和提倡的土钉类型。     

竹结构的形式与技术研究——记一次竹构筑物课程设计

这是一个研究竹建筑形式与技术问题的课程设计,通过对此课程过程与结果的研究归纳,以期探索竹作为绿色建材在当代的创新设计理念和技术方法。首先介绍了课程的相关背景与内容;然后就结构与形式问题对设计作品进行阐述与归纳,其类型可分为直网架型、曲线型和编织型;接着就竹连接的技术问题进行深入探讨,类型有绑扎、榫卯、螺栓、套筒、槽口等方式。最后翔实记录了一个作品从设计到实际搭建的全过程。     

现代竹结构住宅设计及工程应用

介绍现代竹结构住宅的试验、设计和工程应用以及平台式竹结构住宅的基础、墙体、楼盖、屋盖等方面的特点.竹结构住宅的设计和建造充分利用了竹材的轻质高强、可加工性和良好的耐久性能等,重点解决竹结构住宅防火、防潮、抗震性能设计等关键技术.研究内容及单体住宅的建造表明:现代竹结构住宅适用于商业建筑或者住宅建筑,符合建筑绿色环保和可...