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。     

高强竹胶合板研究

木胶合板是建筑工程施工中常用的模板面板材料，本文详细研讨模板面板的技术要求和利用我国丰富的竹材资源，“以竹代木”，“以竹代钢”生产的竹胶合板的技术指标和性能，根据试验结果，较详细地介绍了“等宽等厚”高强竹胶合板的各种物理力学性能。同时介绍开展竹材综合利用生产的防水竹刨花板的物理力学性能以及高强竹胶合板，防水竹刨花板表面覆膜处理技术和性能，并对国内外木胶合板的技术性能作了对比分析。     

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.     

重组竹抗压和抗弯力学性能试验研究

参考GB 1927~1943—1991《木材物理力学性能试验方法》、ASTM D143—1994(2007)《木材无疵小试样的试验方法》等,研究重组竹的受压、受弯力学性能,进行重组竹的力学性能试验,得到其顺纹抗压和抗弯强度及其弹性模量。试验结果表明:重组竹的抗压经历了弹性阶段、弹塑性阶段和塑性破坏阶段;顺纹抗弯经历了较长的弹性阶段后发生破坏。通过讨论重组竹结构的设计方法,给出以基于木材强度设计值计算方法为基础的重组竹的抗压强度、抗弯强度的建议设计值,为设计提供参考依据,并与其他几种胶合木、胶合竹材进行对比分析。研究表明,重组竹能满足建筑结构对其抗压、抗弯材料力学性能的要求。     

新型竹建筑材料的基本性能及应用现状

该文以常规建材作为参照对象,在分析了原竹材料的生态效益,基本性能和内部组织特点的基础上,通过对比,指出新型竹材较原竹材料存在结构致密,强度高的优势。总结了竹材胶合板、竹材层积材、竹材重组材等新型竹材的制作工艺、产品特点及应用现状。并通过比较新型竹材与常规建材在密度、静曲强度、弹性模量、顺纹抗压强度等方面的不同,进而分析了新型竹材的力学性能和物理学性能及其在现代建筑工程活动中突出的适应性。文章最后结合现代竹结构建筑的优秀案例,以及新型竹材的简要发展历程,针对新型竹材的加工技术和应用推广提出建议,以利于新型竹材产业今后的发展。     

木材竹纤维结构动力学性能综述

目前,对木复合材料力学性能研究工作趋于成熟,不管是静力承载性能还是动力承载性能,理论已逐渐完善.相对而言,竹材的研究较为滞后,尤其是动力学性能方面的研究.综述了竹复合材料动力学性能的研究进展,即毛竹和重组竹材的破坏机理试验研究,探讨竹复合材料在防护工程中的应用潜力.     

Research progress of cross-laminated timber and bamboo (CLBT)

正交胶合木(CLT)结构因其具有施工便捷、结构性能优良和易于维护保养等优点在欧洲和北美等地获得了广泛关注，并越来越普遍地应用于多层甚至高层建筑之中。我国有丰富的竹资源，同时竹材具有良好的力学性能、可加工性和耐久性。在可工业化生产的结构用胶合竹(Glubam)基础上，作者借鉴CLT的概念进一步提出了正交或交错胶合竹木(简称CLBT或CLTB)。在综述国内外学者在正交胶合木结构的力学性能、连接方式和抗震性能等方面的研究成果基础上，介绍正交胶合竹木的力学与物理性能试验结果，包括正交胶合竹木板梁的弯曲试验、柱的轴心受压试验以及墙体的热学和声学性能试验等，提出基于高阶剪切变形理论的解析模型用以估算CLBT梁、柱在相应荷载作用下的变形量，并通过试验验证该模型的准确性。相关初步研究结果表明：正交胶合竹木CLBT有良好的力学性能和与正交胶合木相当的保温隔热及隔声性能；采用国产速生杨木与Glubam胶合竹组坯制备的正交胶合竹木梁板的力学性能不逊于采用进口木材的同类竹木梁板。因此，正交胶合竹木的研发与应用将有助于进一步合理利用我国的速生林资源和丰富的竹资源；竹木等生物质材料在建筑中的应用对于实现碳中和具有重要的促进意义。     

侧压竹材集成材简支梁力学性能试验研究

考虑剪跨比、截面高宽比两个因素，设计14个侧压竹材集成材简支梁试件，对其力学性能进行试验研究，采用非接触式激光位移传感器和Vic-3D测试系统进行位移测量。结果表明：侧压竹材集成材梁经历弹性阶段、弹塑性阶段后，突然发生脆性断裂破坏；侧压竹材集成材简支梁试件的抗压弹性模量与抗拉弹性模量相等；试件截面平均应变符合平截面假定；试件中竹材的抗压强度没有得到充分发挥；随着剪跨比的增大，试件的承载力下降较快，而梁截面宽度对承载力的影响较小。     

混凝土填充变壁厚矩形钢管的弯曲性能

在纯弯状态下,对3个变壁厚矩形混凝土填充钢管力学性能进行了试验研究,以研究组合梁的弯矩与变形关系。首先,对变壁厚混凝土填充矩形钢管的极限弯曲强度和基于目前设计标准的单一壁厚混凝土填充钢管梁的预测强度进行了比较。提出一非线性有限元模型对试验结果进行验证,用该有限元模型研究了钢管壁厚比对组合梁弯曲强度的影响。试验与分析结果都表明,变壁厚矩形混凝土填充钢管梁具有较好的延性,其弯曲强度高于单一壁厚混凝土填充矩形钢管梁的弯曲强度。     

正交胶合竹木（CLBT）研究进展

正交胶合木(CLT)结构因其具有施工便捷、结构性能优良和易于维护保养等优点在欧洲和北美等地获得了广泛关注,并越来越普遍地应用于多层甚至高层建筑之中。我国有丰富的竹资源,同时竹材具有良好的力学性能、可加工性和耐久性。在可工业化生产的结构用胶合竹(Glubam)基础上,作者借鉴CLT的概念进一步提出了正交或交错胶合竹木(简称CLBT或CLTB)。在综述国内外学者在正交胶合木结构的力学性能、连接方式和抗震性能等方面的研究成果基础上,介绍正交胶合竹木的力学与物理性能试验结果,包括正交胶合竹木板梁的弯曲试验、柱的轴心受压试验以及墙体的热学和声学性能试验等,提出基于高阶剪切变形理论的解析模型用以估算CLBT梁、柱在相应荷载作用下的变形量,并通过试验验证该模型的准确性。相关初步研究结果表明：正交胶合竹木CLBT有良好的力学性能和与正交胶合木相当的保温隔热及隔声性能;采用国产速生杨木与Glubam胶合竹组坯制备的正交胶合竹木梁板的力学性能不逊于采用进口木材的同类竹木梁板。因此,正交胶合竹木的研发与应用将有助于进一步合理利用我国的速生林资源和丰富的竹资源;竹木等生物质材料在建筑中的应用对于实现碳中和具有重要的促进意义。     

竹筋混凝土梁构件力学性能研究

基于钢筋混凝土结构理论,对竹筋混凝土梁的力学性能进行研究,提出了竹筋混凝土梁的计算方法。对竹筋混凝土梁的配筋、受弯和受剪承载力进行了计算,验算了挠度,并与钢筋混凝土梁进行了对比,为竹筋混凝土构件应用于结构次要部位的可行性提供参考。     

喷涂保温材料-原竹骨架组合墙体抗震性能研究

喷涂保温材料-原竹骨架组合墙体是在原竹骨架外喷涂轻质保温材料制成。通过对喷涂保温材料-原竹骨架组合墙体试件进行低周反复加载试验,分析了试件的受力过程和破坏形态,研究了试件的滞回曲线、骨架曲线、承载能力、抗侧刚度及延性等抗震性能,并通过有限元分析比较了组合墙体和原竹骨架的抗侧承载能力,最后将试验结果与已有喷涂保温材料-冷弯薄壁型钢组合墙体的试验数据进行了对比分析。结果表明：喷涂保温材料-原竹骨架组合墙体具有较高的受剪承载力、抗侧刚度以及良好的抗震性能;组合墙体的抗侧承载能力为原竹骨架的2.9倍;与喷涂保温材料-冷弯薄壁型钢组合墙体相比,喷涂保温材料-原竹骨架组合墙体受剪承载力和抗侧刚度略有降低,但该组合墙体同样具有一定的推广价值。     

钢-竹组合工字梁受剪性能试验研究

以钢-竹组合工字梁的竹材截面翼缘厚度、腹板宽度及剪跨比λ为参数,对9根钢-竹组合工字梁进行了受剪性能试验,分析了组合梁的破坏过程、破坏机理、变形及承载力等,研究了影响组合梁受剪性能的因素,校验了组合梁变形及受弯承载力计算公式,并提出了组合梁受剪承载力简化计算公式.研究结果表明:钢-竹组合工字梁整体工作性能优良,组合效应...     

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-混凝土组合梁的破坏模式表现为两种：第Ⅰ类以混凝土翼缘斜向剪切破坏为控制,脆性特征明显,发生于连接件间距较密时;第Ⅱ类是以凹槽混凝土剪压破坏为控制,发生于连接件间距较疏时,连接件的凹槽内混凝土破损严重,破坏之前有明显的预兆。相对于对比竹梁,组合梁在各级荷载下的跨中位移大幅降低,截面刚度得到大幅度的提高,与对比竹梁相比,组合梁的承载力提高了1.23～1.61倍,对应跨中挠度为L/250和L/300时的荷载PL/250和PL/300平均提高了3.81倍和3.95倍,在正常使用荷载下,凹槽销栓型竹-混凝土组合梁的组合系数为0.86～0.98,组合截面的混凝土和竹材两种材料呈现良好的整体工作状态,凹槽销栓型连接件表现出刚性连接件的特征,具有较高的组合系数。     

预应力钢-混凝土连续组合梁的非线性有限元分析

以六根两跨预应力钢-混凝土连续组合梁的系列试验结果为基础,以通用有限元程序MSC.MARC(2005r2)为平台,提出了用于模拟预应力连续组合梁非线性全过程受力行为的精细有限元模型,并给出了单元选取、材料建模以及整体组装的详细过程。有限元分析基于弹塑性本构模型,能充分考虑材料非线性和几何非线性,反映结构受力全过程中预应力筋内力变化、滑移效应、内力重分布、应力分布、曲率分布以及塑性铰形成等复杂特性,深入揭示了预应力连续组合梁的受力机理和特点。模型计算结果和实测结果以及理论分析结果吻合良好,表现出良好的数值特性。文中模型对于预应力连续组合梁的精细化分析具有较高的精度和广泛的适用性,为研究预应力连续组合梁受力性能提供了强有力的工具。     

压型钢板-竹胶板组合楼板的力学性能试验研究

为拓宽竹材的应用范围,实现建筑结构构件材料和形式的多样化,本文在阐述竹材的构造和力学性能以及竹材改性产品的基础上提出了一种新型的组合楼板──将竹胶板与压型钢板用结构胶粘结成为压型钢板-竹胶板组合楼板,并针对这一新型组合楼板进行了试验研究及理论分析。以竹胶板厚度、芯部压型钢板厚度及组合楼板跨度为参数进行了6块组合楼板的力学性能试验。结果表明,压型钢板-竹胶板组合楼板的整体工作性能优良,竹胶板与钢板之间具有很好的组合效应,能够提供较高的承载力和刚度,其力学性能可以满足作为建筑楼板的需要。根据组合楼板在正常使用阶段的变形范围内呈现出理想弹性性能的试验结果,提出了组合楼板抗弯刚度的计算方法;根据破坏阶段的应力状态提出了组合楼板极限受弯承载力计算方法,据此计算的组合楼板跨中挠度及受弯承载力的计算值与试验值吻合较好。     

矩形钢管·竹胶合板组合梁抗弯性能分析

随着建筑新型材料的发展与环保建筑理念的提出,竹材因其具备良好的力学性能,可作为理想的建筑材料。本文设计钢竹组合梁,充分利用竹材与轻钢的优点,分析组合梁的挠度、承载力,研究组合梁的工作性能,并得出相应的理论计算公式。经过有限元分析软件ANSYS,验证钢竹组合梁理论计算的可行性,同时可作为模拟钢竹组合梁工作性能的分析依据。     

竹筋组合空心板制作与力学试验研究

近年来,我国木资源需求不断增加,国内木资源压力也不断增加。为解决国内因木资源紧张以及现今市场上竹产品无法满足作为结构建材等问题,本文提出了一种竹筋组合空心板,解决了竹重组板重,用材料大的问题,把板内用小竹条填塞成井字型竹筋组合空心板试验模型,试验采用结构尺寸和特性基本一致的两块竹筋空心组合板,进行了加载受弯性能试验,试验研究结果表明:竹筋组合空心板具有良好的承载能力,且在小变形加载过程中均发生弹性形变,在卸载后两块竹筋组合空心板均能回复到原来状态,具有良好的弹性。该研究成果对于竹筋组合空心板结构设计工程中的应用提供了一定参考。