不同长细比现代竹结构柱偏压试验研究与分析开题报告

 2021-08-08 23:32:57

1. 研究目的与意义

研究不同长细比重组竹柱偏心受压的破坏模式、应力应变模型及设计理论。重组竹的开发, 为竹材的高效利用提供了一条新的途径。它不但可节约竹材资源, 降低生产成本, 而且可有效的振兴山区经济, 具有显著的经济效益和深远的社会效益。

本实验在柱偏心距相等的情况下,对不同长度的重组竹柱进行研究,得出不同长细比下的竹材重组材偏心抗压能力。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。而竹结构的物理性能,力学性能都要比木材更加优越,所以,对竹材的研究在未来的绿色建筑中有着重要的意义。

2. 国内外研究现状分析

早期,澳大利亚联邦科学与工业研究院的科学家在分析前人工作的基础上,萌发了帘片式木束加工的设想,得到了国家级科研机构的支持,并开展了一些初步试验。十年后,重组木工业化生产条件成熟,澳大利亚建设了全世界第一家大型重组木工厂。同年,日本也开始了工业性试生产,取得一些试验成果。除澳大利亚和日本外,德国、英国、加拿大均在进行重组木的研究。

受澳大利亚有关重组木研究的影响,一些加工企业以竹制窗帘的剩余物为原料,经过施胶、热压等工艺制备出具有优良物理力学性能的重组竹,由此拉开了重组竹研究的序幕。我国从上世纪80年代末开始对重组竹进行研究,世纪80年代末,南京林业大学用竹材(尤其竹梢头、小杂竹)进行了重组竹制造的研究,探讨了竹材软化工艺、疏解方式(辊压和锤击)、施胶量及施胶方式(浸胶和喷胶)、竹束水洗与否、胶种(水溶性酚醛胶和醇溶性酚醛胶)及胶的浓度、热压温度、热压压力和热压时间对重组竹性能的影响,在实验室压制出了以苦竹为原料的具有较高静曲强度和弹性模量的重组竹。中国林科院木材工业研究所在实验室压制出了以野生杂竹为原料的重组竹。

随着我国竹材加工技术的进步,竹水泥模板、竹胶拼地板、竹集装箱地板(底板)等多种竹产品不断涌现,广泛应用于建筑、家具、运输等领域。特别是近10年发展较为迅猛的重组竹产品,一举成为竹材工业发展的主流品种。本次试验对不同长细比现代竹结构柱的偏心受压进行研究,与以往的竹结构试验有着明显的区别,体现出了本次试验的突破与创新。

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3. 研究的基本内容与计划

通过20根重组材竹柱,分5组进行偏心距为42mm的偏心受压试验,研究不同长细比的竹材重组材在偏心受压情况下的的破坏形态。

第一阶段(1到4周):文献资料查阅、完成外文资料翻译(或文献综述)、完成方案设计、完成部分试验工作。

第二阶段(5到7周):完成所有试验的准备工作。

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4. 研究创新点

本次试验采用了结构上较少使用的竹材,竹材具有其他混凝土材料所不具有的轻便,易操作,绿色节能等特点。充分符合国家对绿色可持续发展的要求,对不同长细比的竹材重组材柱进行偏心距固定的偏心受压试验,研究柱的破坏形态、应力应变模型。符合南京林业大学在木材竹材上的研究重点及研究方向。

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