竹材集成材偏心受压试验研究与分析开题报告

 2021-08-08 23:38:34

1. 研究目的与意义

研究竹材集成材的材性,得出竹材集成材的弹性模量;进而进一步研究其物理力学性能,主要在不同偏心距下及不同加载方向下对竹材集成材偏心受压柱子的破坏模式、应力应变模型及设计理论的分析,从中归纳出影响集成材极限承载力的主要因素。

开发集成材既能充分的利用我国丰富的竹材资源,推动竹材产地的经济发展,缓解木材资源供应不足的现状,也能有效地带动竹材产品的工业化进程,在发掘竹产品价值的同时满足市场的需求。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

目前国内对竹材集成材的研究主要是其物理力学性能的研究包括材质细密,不易开裂、变形,具有抗压、抗拉、抗弯等优点,各项性能指标均高于常用木材。近年国内竹材加工机械得到了一定的发展,在传统的竹材加工方式工业化的基础上竹材集成材家具的加工发展起来,基于地板材生产技术,借鉴木材集成材的层积和拼宽胶合工艺,最终形成其独特的家具生产工艺。具体来说,是用竹子经截断、开片、粗刨、水煮(含漂白、防虫、防霉、防腐等处理)或炭化、干燥、粗刨、选片、涂胶、组坯、双向加压胶合、锯边、砂光等工艺制成的板方材制成家具产品。近年来,相继从国外引进并已在北京、上海及南京等经济发达地区建造了大量的轻型木结构住宅建筑群,受到广大用户的一致好评。同时,住房和城乡建设部和国家质量监督检验检疫总局联合发布了木结构工程施工质量验收规范和木结构设计规范,使得我国木结构住宅建筑开始复苏。

迫于木材资源的日益匮乏,日本及一些西方国家已经把目光投向竹材的开发与利用,希望通过加强竹产品的开发,提高竹材利用率以起到以竹代木的效果。在竹材及竹木复合板被大量的生产并广泛得到应用的同时,也有一些别具匠心的竹集成材工业产品让人眼前一亮。日本realfleet公司于2005年1月发售出了一款以竹集成材为主要材料制造的便携式dvd播放设备。经过特殊的工艺加工,其独特的材质,别具一格的纹理与质感受到了许多时尚且热衷环保消费者的喜爱。在日本,大量的住宅是利用原木材和胶合木建造的,目前新建的

住宅房屋中,有半数以上是木结构。在美国和加拿大,木结构住宅占据了住宅市住宅市场的主导地位。木材是首选的绿色建筑材料,木材产业已经成为北美的支柱产业之一,其木结构住宅的工业化、标准化和配套安装技术非常成熟。

综上所述,国内对竹材集成材主要是其物理力学性能的研究和其在家具行业的研究应用,国外主要是利用集成材制造新兴的播放设备等,其在建筑行业领域的研究尚不完全,还需进一步研究与探讨。

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3. 研究的基本内容与计划

内容:

(1)首先对竹集成材小试块进行材性试验

(2)其次对两种不同长细比的竹材集成材柱在几组不同偏心距下进行偏心受压试验

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4. 研究创新点

竹材集成材其材料是一绿色环保材料,对其开发研究有利于社会环保,对其在力学性能方面的研究也有利于竹集成材更好的运用于建筑结构中,因此对其材料的研究就是一特色。

由于现代竹材木结构基本都是柱轴心受压形状,而现实生活中竹材集成材用于建筑结构基本都是偏心受压,然而竹材集成材偏心受压试验暂时没有人验证过,所以此试验就是一次创新,偏心受压试件也需要组装,并无现成偏压试件,因此偏心受压实验方案又是另一个创新。

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