1. 研究目的与意义
通过对重组竹物理力学性能的分析,不同加载方向、不同偏心距下重组竹偏心受压竹子的破坏模式、应力应变模型及设计理论的分析,从中总结出重组竹极限承载力的影响因素。利用重组竹的优势将其更好地运用到建筑结构中。
重组竹突破了传统的切削加工方式,为竹材的综合利用开辟了一条新的高效利用途径。其竹材利用率可达90%以上,且具有强度高、成本低的比较优势,是良好的工程结构材料,可广泛替代现有木材人造板作建筑模板、车厢底板、装饰材料、家具用材、地板等,发展前景广阔。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十二个五年规划纲要》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
在我国,早在1987年,南京林业大学人造板教研室就在实验室成功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,随后中国林科院木材工业研究所、浙江林学院等研究机构也纷纷开展重组竹研究项目,从不同竹种材料和工艺条件的角度研究重组竹生产制造技术,使重组竹工业化生产逐步走向成熟。近年来我国在重组竹材方面的专利逐年增多,加快了重组竹从实验室试制到大规模工业化生产的步伐。
南京林业大学的林举媚就重组竹应用与家具制造的适应性做了相关的研究,结果表明重组竹刨切、砂光、钻孔、锯切、涂饰的加工质量等级均达到优良,具有良好的加工性能,并就重组竹用于明式家具的设计做了初步探索。关明杰等人对家具用重组竹的干缩与湿胀性进行了研究,结果表明重组竹干缩系数与柚木相近,在相近密度下,比几种常见家具木材麻栎等的干缩系数要小,并表现出很强的方向性。
在现代竹结构的研究中,湖南大学队装配式主结构房屋的抗震能力,防火能力进行了系统性的研究。研究结果表明现代主结构的房屋完全能够胜任低层建筑各种要求。
3. 研究的基本内容与计划
内容:
将60根柱按照国家标准要求每组6根试件分为10组,其中,1组研究竹材重组材框架结构柱子轴心受压的破坏模式、应力应变模型及设计理论。剩下的9组研究竹材重组材框架结构柱子偏心受压(不同偏心距)的破坏模式、应力应变模型及设计理论。
计划:
4. 研究创新点
重组竹是一种绿色环保材料,对其开发研究有利于社会环保,因此,对重组竹这种材料的研究就是一个特色。
本试验研究的是重组竹的偏心受压,重组竹偏压试件需要通过加工合成,因此重组竹的研究方案是一个创新;另外,在现实生活中,这种材料的偏心受压暂时是没人验证过的,所以此试验又是另一个创新。本实验同时还充分体现南京林业大学以竹木材料为主要研究对象的研究方向。
