竹胶合材偏心受压试验研究与分析开题报告

 2021-08-08 23:38:33

1. 研究目的与意义

研究的目的:在建筑结构中,柱子往往不是完全的轴心受压情况,所以用竹集成材柱子来研究它的偏心受压情况,研究不同偏心距对于集成材柱偏心受压的情况,研究它的破坏机理,破坏形式,研究的成果应用于建筑结构中。

研究的意义:现代竹木框架结构柱子偏心受压对于开发利用农林生物质资源,对于绿色发展,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,为现在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

国内在竹材材性方面的研究,主要涉及竹材解剖构造、物理力学性质、化学性质和加工利用等。在众多竹子中,毛竹的研究利用相对较全面,毛竹的基本材性研究为其它竹种的研究利用奠定了一定基础。其它竹种竹材材性的系统研究目前还比较少,仅大木竹、雷竹、红壳竹等十几种竹材有一些报道,应继续开展其竹材纤维细胞壁构造、纤维细胞的木质化过程、竹材在加工利用过程中流体在细胞中的流通等方面的研究工作,同时,利用竹材材性的基础数据建立竹材解剖、化学与物理力学等材性指标的相关模型和早期预测模型,为竹材定向培育和加工利用提供基础数据。于文吉重点研究了竹材表面的胶合性能,但是在竹集成材柱的方面研究的内容较少。我国将竹材加工成各种竹材人造板板材,将其作为竹质工程材料和装饰材料或者竹集成材家具。这也是本实验研究的主要前提,研究竹集成材柱在偏心受压情况下的实验现象。

在国外,日本加强高科技支持竹产业的发展,在竹材利用技术开发上注重科技投入,开发了竹炭、竹醋液、竹纤维、竹炭纤维等高科技竹产品。日本野村产业株式会社于1999年10月向日本国特许厅提交了有关竹浆粘贴胶纤维及其织物的专利申请,并与2003年获得授权。日本使用竹纤维或者将其与其他纤维混纺并进一步拓展它在更多方面的用途。印度科技部通过设在印度东北部竹产区的试验基地进行竹子的研究和开发。欧美竹子资源并不丰富,竹产业刚刚起步,规模小,但是影响较大,对竹产业的发展投入很多热情与兴趣,资源利用水平较高。非洲竹产业相对落后于其他产竹区。

相比较国内外竹材的研究进度,在竹工艺品,竹化学利用产品方面研究的比较多,成果也颇丰,但竹材的主要产品还是集中在传统加工产品中,新产品更新换代慢,引入高科技力度不够,特别是在竹材在建筑行业中应用甚少,而竹材在这方面拥有巨大的潜力。包括竹集成材,重组竹在建筑中可以更好的开发利用。可以做为梁,柱等其他重要构件。既能体现环保,创建资源节约型社会,又能提高经济效益。

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3. 研究的基本内容与计划

研究的内容:研究集成材不同偏心距的偏心受压情况,研究它的破坏机理,破坏形式,以及集成材三个不同方向的轴心受压情况,分析集成材的材性状况。研究现代竹木框架结构柱子偏心受压的破坏模式、应力应变模型及设计理论。本课题依托土木工程试验中心的试验和研究条件。运用动态、静态测试与分析系统、各种试验加载系统及数据采集系统等试验设备,来满足本项目研究所需的试验、测试、数据处理与分析等研究工作的需要。

研究的计划:

第一阶段(1到4周)

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4. 研究创新点

在国内外很少有对竹集成材柱偏心受压的研究,本课题实验采用的方案经多次实践修改而成,自行设计打孔方案,用胶水将牛腿与构件粘接,再用螺栓对新构件进行加压粘结,实验所采用的模具都是按照实验方案定制的,所采用的试验加载方案也是根据想要研究的破坏现象破坏机理而修改,摸索前行,本课题就是一次创新的实验。

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