1. 研究目的与意义
目前，我国建筑结构大多数是采用砖混结构和钢筋混凝土结构体系，这些结构使用大量的粘土制品、水泥和钢材，其材料能耗高、污染大，废弃后难以降解，在当前发展低碳经济的大背景下，绿色、生态、环保、低碳的新型建筑结构材料是土木工程科技发展的必然方向。材最大的优势是绿色环保和原材料可再生，竹材具有较高的强重比，可达钢材的3~6倍，远胜于混凝土等材料，竹材变形能力强，同时又具有较高的强重比、较好的弹性与韧性。本课题开展竹-混凝土组合梁的力学性能研究，利用混凝土和竹材力学性能互补，以期达到良好的共同工作效果。
竹-混凝土组合梁是一种新型组合梁，对于提高竹结构的应用空间具有显著意义，本课题开展竹-混凝土组合梁的力学性能研究并采用有限元分析软件ansys或abaqus，进行受力全过程的数值模拟，研究裂缝的扩展、构件的刚度退化等问题，提出此类构件的相关计算方法。
本课题对于了解掌握这种新型组合梁的力学性能具有开创性的意义，在一定程度上可以成为砖混结构和钢筋混凝土结构良好的替代品。
2. 国内外研究现状分析
目前，竹材主要应用于地板等的室内装饰，建筑模板，南方部分地区简易的住房，一些景观建筑等。但是，由于近几年复合材料的兴起，很多原来的结构等通过增强材料的结合得到新的应用，竹材和木材也不例外。
国际竹藤组织和湖南大学土木工程学院肖岩教授课题组合作，采用肖岩教授课题组具有自主知识产权的现代竹结构建筑和胶竹专利技术，已经在世界上率先建成三座竹结构别墅。一个建在湖南大学，上下两层，建筑面积250平方米，占地面积160平方米。另两个分别建在北京紫竹院公园及湖南耒阳蔡伦竹海公园。2007年，肖岩教授带领课题组在湖南省耒阳市导子乡上浔村建成耒阳竹桥，当年年底通车，成为世界上首座可通行载重卡车的现代竹结构桥梁，桥梁长10米，由9根竹梁组成，设计通行荷载为8吨，使用期限为20至30年。该桥通车至今状况良好，被美国《科技新时代》杂志评为2008年度全球最佳工程创新奖，成为中国继水立方后又一获得该项国际奖的项目。近几年，该课题组还在湖南大学校园里建成竹材人行天桥，在东莞万科科技园建成了40米和20米长的两座人行景观竹桥。
而在国外，德国人马尔库斯海因斯多夫作为德中大道设计总监，运用竹材搭建形态各异的17个展亭。竹亭作为一种新方法的尝试，是德国技术和精确性与中国传统及材料的完美结合。德国方面带来了先进工艺和可持续的理念，而中国方面的手工业传统如材料织造的传统也被采纳进来。海因斯多夫设计建造的展亭将这些文化传统交织在一起。其成果是由竹材制成的、以闪耀着金色光芒的织物装饰的高科技薄片建筑。为了这一结构形式，海因斯多夫还特意在德国研发了一套新型的竹材连接系统。这些展亭的设计还遵循了水滴、钻石或花瓣之类的自然形态。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
本文首先根据实际的需要对原有的竹层积材的制作工艺进行研究，得出适用于工程的材料构件制作流程和基本的材料选用原则。采用竹材层积材作为t梁梁肋并设置凹槽型剪力键，再用模板浇注的方法保证混凝土和竹层积材结合紧密，使二者更好的共同受力，主要包括以下内容：竹-混凝土组合梁的施工工艺研究，研究竹-混凝土组合梁的关键制造工艺；通过竹-混凝土组合梁的荷载试验，记录新型组合梁的荷载-位移关系，荷载-应变发展过程以及截面应变分布规律，分析其破坏过程及破坏形态，同时采用有限元分析软件ansys或abaqus，进行受力全过程的数值模拟，研究裂缝的扩展、构件的刚度退化等问题。通过试验的对比分析，验证组合梁的工作性能，并进一步进行初步的理论分析，提出此类构件的相关计算方法。
4. 研究创新点
本文主要研究再生能力强、环保节能的竹材作为研究对象，制作复合型的竹层积材。这种材料既具有竹材本身特有的自重轻、强度大、富弹性和抗震性能好的优势，并且跟混凝土组成组合结构后，抗弯承载力、刚度显著增加，限制延缓破坏的发生和发展，能够适应土木建筑中承重构件的要求。
这种竹-混凝土组合构件是传统结构构件的一种很好的替代品，能够解决目前钢铁资源匮乏、混凝土原料生产污染过于严重和钢混结构过于单调的问题，并且充分利用竹层积材良好的抗拉强度，可以合理的利用竹材的纤维结构，最大程度的发挥其性能，得到两种材料性能互补的研究结果和理论分析，为以后专门的竹结构以及组合结构规范提供理论和实验经验。
