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。     

凹槽销栓型竹-混凝土组合梁的受弯性能

文章将混凝土与竹材组合,提出一种新型凹槽销栓型竹-混凝土组合结构,为研究凹槽销栓型竹-混凝土组合梁的受弯力学性能,对5组组合梁和1组对比竹梁进行四点弯曲试验,试验参数包括连接件间距及其数量,试验主要测试试验荷载、跨中挠度、竹梁与混凝土翼缘的应变以及竹梁与混凝土翼缘的界面相对滑移.试验结果表明,凹槽销栓型竹-混凝土组合梁...     

胶合竹-混凝土复合式凹槽连接性能的试验研究

组合界面剪力连接件的选择和性能是决定胶合竹-混凝土组合梁性能的关键因素。设计一种胶合竹梁与混凝土板的复合式凹槽连接方式,进行15组植筋锚固抗拔试验和3组剪切-滑移试验,测量植筋锚固承载力、荷载-滑移曲线、抗滑刚度等主要力学指标。研究表明:液体胶黏剂对格鲁斑的渗透性更好,植筋锚固强度也更高,但植入的螺杆存在一个最优直径,且其锚固力的标准化强度基本不随植入深度变化;抵承面是否设置倾角,对胶合竹-混凝土组合试件的抗滑移性能无实质性影响,胶合竹-混凝土组合梁无需设置倾角;在胶合竹梁侧面打钉,可以有效防止组合试件的分层开裂,并显著提高承载力;与同类型胶合木-混凝土组合梁比较,采用复合式凹槽连接的胶合竹-混凝土组合试件,在延性得到提高的同时,具有较高的抗滑移性能,但破坏模式具有其自身特点,需要进一步的研究。     

工程竹木梁受弯性能试验研究

为研究工程竹木梁受弯性能,设计足尺花旗松胶合木梁、胶合竹梁、重组竹梁和胶合竹木梁试件进行受弯性能试验,分析试件破坏模式、承载力、变形特点。试验结果表明,4种梁破坏均由下部纤维在跨中被拉断引起,与胶合木梁易受木节等缺陷的影响相比,工程竹梁和胶合竹木梁力学性能更稳定;胶合竹梁、重组竹梁和胶合竹木梁极限荷载平均值分别较花旗松胶合木梁提高28%,91%,38%,达到极限荷载时的跨中位移平均值分别提高94%,63%,118%;胶合竹木梁极限荷载及达到极限荷载时的跨中位移均略大于胶合竹梁,表明通过工程竹材与速生木材的组合使用,胶合竹木梁受弯性能得到增强,胶合竹强度和变形能力得到充分利用。     

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。     

竹-木组合结构胶合剂筛优试验研究

现代竹-木组合结构是一种新型的结构体系,相比于目前常用的钢筋混凝土结构,竹-木组合结构充分利用于竹材和木材各自的优点,具有低碳、环保、符合现代社会发展需求等优点,有广泛的发展前景。在对竹-木组合结构的受力特点、应用情况和发展方向做了充分了解后,本文着眼于以胶合剂连接的竹-木组合材料,研究了4种常见胶合剂对竹-木组合结构承载能力的影响。     

混凝土砌块(砖)竹胶托板的胶合性能研究

胶合性能是综合表征竹胶托板物理力学性能、耐久性和使用寿命的关键技术指标.在制定建材行业标准《混凝土砌块(砖)生产用竹胶托板》时,对胶合性能试验及其评价方法进行了系统研究.研究表明,采用《竹胶合板模板JG/T 156-2004和《混凝土模板用竹材胶合板》LY/T 1574-2000给定的方法评定竹胶托板的胶合性能,很难反映实际使用性能;采用拉伸粘结强度法评定竹胶托板的胶合性能,则结果较为公正、直观和科学,充分反映产品使用寿命和使用效果.因此在新标准中,使用拉伸粘结强度法作为竹胶托板胶合性能的试验和评价方法.     

结构用胶合竹力学性能试验研究

格鲁斑胶合竹是一种天然竹纤维增强复合材料,为研究其受拉、受压、受弯及受剪等基本力学性能,综合参考《木材物理力学性能试验方法》、《木材无疵小试样的试验方法》等,进行了格鲁斑胶合竹材力学性能试验,得到了格鲁斑胶合竹抗压强度、弹性模量、抗弯强度、抗剪强度值,通过分析获得了较高拟合优度的抗拉强度和弹性模量与荷载-主纤维角度变化关系的指数拟合曲线。试验结果同时指出冷压胶合面对格鲁斑胶合竹材抗压强度有较强的削弱作用。最后,在对胶合竹结构设计方法讨论的基础上,给出了以中国木材容许应力设计方法为基础的格鲁斑胶合竹的容许设计应力建议值,并与其他几种胶合木材料进行了对比,表明格鲁斑胶合竹材能够满足建筑结构对材料主要力学性能的要求。     

结构用工程竹干湿循环老化耐久性试验研究

工程竹耐久性对结构安全性具有重要影响,环境湿度变化是影响生物质材料耐久性的重要因素之一。通过干湿循环人工加速老化试验研究胶合竹、重组竹、花旗松试件物理力学性能变化,研究结果表明,随着循环次数的增加,3种试件质量均有所减小,其中重组竹试件降幅最大;胶合竹、花旗松试件顺纹抗压强度小幅度减小,重组竹试件顺纹抗压强度增大; 3种试件抗弯强度均呈减小趋势;相比抗压性能,工程竹抗弯性能更易受湿度变化的影响。当工程竹结构应用于湿度变化较大的环境中时,需进行有针对性的防护,保证材料含水率稳定性。     

胶合竹顺纹受拉力学性能试验研究

胶合竹广泛用于家具制造和建筑模板,但作为结构用材,应用还比较少,以楠竹为原材料加工的胶合竹材的受力性能研究尚不充分。文中加工了有竹节和无竹节的胶合竹试件各15个,通过弹性和弹塑性阶段的拉伸试验,研究胶合竹材的破坏形态、弹性模量、抗拉强度,并与相同尺寸的落叶松木进行对比。试验结果表明有竹节比无竹节的胶合竹抗拉强度低31.17%、弹性模量低9.06%,与落叶松对比有竹节的胶合竹抗拉强度低28.69%、弹性模量高27.7%,无竹节的胶合竹抗拉强度高3.6%、弹性模量高40.43%。竹节处横纹抗拉强度提高,顺纹抗拉强度降低。     

竹混凝土钢板连接件的抗剪性能试验研究

为研究竹混凝土组合结构开孔钢板连接件的力学性能,进行了竹混凝土开孔钢板剪力连接件的推出试验研究。结果表明:竹混凝土钢板连接件的典型破坏形态主要表现为开孔钢板屈服、混凝土部分剪切压溃、开孔钢板在竹材部分滑移几种模式,开孔钢板屈服大多发生在竹混凝土钢板连接件,竹混凝土钢板连接件的荷载-滑移曲线在峰值荷载之后,都能够维持较高的残余荷载值,荷载下降缓慢,无论是否配置贯穿钢筋,破坏模式都属于延性破坏,其界面滑移沿着界面高度分布均匀;竹混凝土钢板连接件的承载力由开孔钢板与竹材连接界面的承载力、开孔钢板与混凝土连接界面的承载力、界面处最薄弱截面开孔钢板的抗剪承载力三个方面决定,基于此建议了其承载力分析方法。     

四面受火工程竹材炭化性能试验与数值模拟研究

针对目前工程竹材炭化性能研究中存在的受火时间较短、灭火不及时等不足，通过8根四面受火工程竹柱炭化性能的对比试验，研究了材料类型、截面尺寸、受火方向、加工工艺和受火时间等因素对工程竹材炭化性能的影响。结果表明：工程竹材炭化后截面基本可分为3个区域，即炭化层、高温分解层和常温层；四面受火工程竹材角部区域由于双向受热而由棱角变为弧形；工程竹材炭化速率随受火时间增加略有减小，截面尺寸较大的试件炭化速率略小；相同条件下的重组竹试件炭化速率显著低于胶合竹；横纹径向炭化速率略大于横纹切向，当受火时间较长时差异不明显；一次成型的重组竹炭化性能略优于二次成型的重组竹。提出了工程竹材炭化性能数值分析模型，可快速模拟工程竹材的炭化性能，炭化速率模拟的误差均在10.2%以内，满足工程精度要求。提出的计算模型可较准确地计算工程竹材的炭化深度。根据明火试验和数值模拟结果，建议工程竹结构防火设计时胶合竹和重组竹燃烧1.00 h的名义线性炭化速率可按T/CECS 1101—2022《工程竹结构设计标准》的规定取值，即胶合竹构件的名义线性炭化速率为54 mm/h,重组竹构件的名义线性炭化速率为30 mm/h。     

蔡伦竹海胶合竹结构住宅施工关键技术

建筑业的发展通常都是以消耗大量的不可再生资源且造成极其沉重的环境负面影响为代价的.为应对全球气候的不断恶化,发展绿色建筑变得势在必行.因此,我们提出了利用国内丰富的竹材资源开发节能环保型的胶合竹结构体系.竹结构房屋具有成本低廉、构造简单,抗震性能优异等优点.结合蔡伦竹海胶合竹结构住宅工程,并对其关键技术及施工措施进行了深入探讨,为今后的类似工程施工提供一个有利的参考.     

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...     

竹筋混凝土技术在建筑结构中的应用

竹条或竹竿作为混凝土结构单元的骨架,其强度比钢筋低,但竹材是低能耗的建筑材料,在热带和亚热带地区十分丰富,且是一种可再生的林业资源。因具有较高的强重比、抗拉强度以及易加工处理等物理力学性能,竹筋作为潜在的骨架材料替代钢筋已广泛应用于混凝土结构单元,如竹筋混凝土梁、柱、板和墙。     

“德中同行”竹结构展馆的材料试验与结构分析

竹材作为建筑结构材料在我国有着悠久的历史,由于种种历史原因,对竹结构的研究和应用停滞了几十年;"德中同行"活动是在中德领导人共同支持下举行的,旨在向中国公众介绍德国的文化、科学、经济和生活方式,这次活动的主题为促进可持续发展.为此,"德中同行"活动首站展馆均采用可装拆的环保材料.文中通过其中竹结构展馆中的竹材试验及其竹结构展馆设计,介绍了竹材基本性能和竹结构的受力性能.竹结构展馆的设计实践表明:竹材相比木材具有良好的力学性能;鉴于我国竹材资源丰富、价格低廉,加上采用合理的结构体系,现代竹材结构是可以大有作为的.     

胶合竹结构的研究与工程应用进展

给出了现代工程竹结构的定义,重点介绍了薄片和厚片两种不同胶合竹的构造及加工制备工艺,并将两种胶合竹材料的抗拉、抗压、抗弯及抗剪等基本力学性能进行对比。基于现有木结构规范和材料性能试验方法,给出了胶合竹材强度特征值及设计值的计算方法。基于胶合竹的力学特性,研究并建造了一系列格鲁斑胶合竹结构示范工程,提出了供工程人员参考的胶合竹结构剪力墙承载力的计算公式。最后通过分析胶合竹材料及结构的应用现状,展望了胶合竹在建筑领域更广泛的应用。     

现代竹结构抗震安居房的设计与施工

我国竹材资源丰富,竹结构具有与木结构相似的优良品质,可实现"以竹代木".结合抗震安居房构件的选用,介绍了相关的竹材产品及其力学性能,竹材在力学性能方面优于普通木材,在竹结构设计时应根据构件特点综合考虑竹材产品类型;同时,系统地论述了现代竹结构抗震安居房的设计与施工技术,采用梁柱结构体系为主的结构体系及金属节点的节点形式,实现了竹结构的快速集成装配施工.     

新型绿色建材─竹材人造板探讨

在提倡绿色建筑、生态建筑的当代社会,绿色建材-竹材人造板作为建筑用材前景广阔.笔者回顾总结了竹资源在国内外的利用情况,简要介绍了竹材人造板的物理力学性能以及在建筑上的应用实例,探讨了新型竹建筑体系的作法,并分析了竹结构建筑的优点.     

结构用工程竹抗紫外线老化性能的试验研究

紫外线是导致材料老化的主要因素之一,通过人工加速老化试验,模拟太阳光中的紫外线辐射,加上温湿度循环变化的影响,测试未经防护处理的工程竹的物理力学性能,并与花旗松木材在紫外线辐射下的物理力学性能变化进行对比,评价胶合竹、重组竹、花旗松木材试样的抗紫外线老化性能。结果表明,花旗松木材颜色对紫外线辐射比较敏感,受辐射面有明显的颜色变深,在紫外线辐射下胶合竹也发生颜色变黄但没有花旗松木材严重,重组竹的颜色变化不明显;除顺纹抗压强度胶合竹降幅最大外,顺纹抗压弹性模量、顺纹抗拉强度、抗弯强度、抗弯弹性模量均为花旗松木材降幅最大。总体来说,重组竹的抗紫外线老化性能最优,但胶合竹、重组竹、花旗松木材这三种材料在紫外线辐射作用下均有不同程度的力学性能退化,用于室外环境时需要进行防护处理。