1. 研究目的与意义
研究竹重组材基本力学性能的试验方法、破坏模式及设计理论。
本项目的研究符合《国家中长期科学和技术发展规划纲要(20062020)》确定的节能降耗、开发利用农林生物质资源的重点领域及优先主题,也符合《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》部署的重大任务之一绿色发展,建设资源节约型、环境友好型社会,具有重要的理论意义和应用价值,为现代竹木建筑结构的设计、推广和应用提供试验资料和理论基础。
2. 国内外研究现状分析
重组竹材抗压主体上还是采用立方体形式的试件,主要的分别在于每个试验研究者的选择上有所区别,例如张秀华、鄂婧等选择的100 mm 28 mm 28 mm试件,但是从具体试件上来看,这个选择的试件的横截面稍微有一点小,可能在实际试验中不能体现出正常重组柱柱的实际承载力,因此在试件尺寸上可以稍微加大一点,同时保证试验时间,确保在试验过程中可以更加仔细的观察试验现象。同时进行横纹与顺纹对比试验,获取不同纹路的重组竹试件的承载力与弹性模量,从而对应用上的贡献可以更大一点,按照实际需求更加经济的完成结构运用。
重组竹材抗剪主要的区别在于每个试验者的剪切方式不同,例如突出形式或者阶梯形式,这也看每个试验的使用夹具的不同,所以采取的试件尺寸也不同。所以不同的方式主要是为了能够更好的获得试验结果,让试验现象更好,理论上来说,受剪面如果能很平滑应该是最好的,因此我们需要尝试不同的方案,尤其是横纹受剪的情况,更加难以完成非常好的试验现象,但是这类对比试验也比较少,也是需要多多尝试的。
重组竹材抗拉也是分为横纹与顺纹两种类型,由于目前我国尚没有关于重组竹材力学性能的相关规范和标准,所以在对重组竹进行力学性能测试时,均采用木材物理力学性质的试验方法。而文献中也主要是以顺纹受拉试件,一般通过对试件破坏现象的分析研究可知,受拉试件的破坏形态可大致归纳为两种,分别是平口破坏和劈裂破坏。造成这种现象的可能性应该主要是受力的问题,但也有受到试验者在试验时对试件的安置的误差影响。因此尽快对其试验进行标准化规范应该是最主要的工作。
3. 研究的基本内容与计划
主要对重组材的材性性能,包括受压、受拉、受剪及受弯四个性能进行数据收集和研究。
一、重组材受压实验是分为50*50*100,,50*50*150与50*50*200三种尺寸,横纹与顺纹两种类型。试件置于200kn液压机上,采用普通位移计,与试件上每面2个应变片共8个应变片一起连通于tds一起上,采集位移与压力。
二、重组材受拉实验分为顺纹与横纹。顺纹抗拉采用5kn液压机,配合上下夹具,在中间受拉断裂处两面各设置2个应变片,并与tds连接,采集拉力;横纹抗拉采用5kn液压机,配合上下夹具,同样在最小截面断裂处两面各设置2个应变片,并与tds连接,采集拉力。
4. 研究创新点
利用大批量的试件进行材性实验分析,反复校正,科学规避实验误差,得出最优化的数据曲线与弹性模量。
综合国内外各种基础实验方案,在重组材材性实验的实验方案和仪器的配合上选择更符合现有实际能运行的方法,让实际实验更具有可操作性,让实验更快的完成。
