1. 研究目的与意义
研究目的:现阶段,钢筋混凝土是我们土木工程中应用最广泛的结构材料,它以良好的材料间粘结性、较为接近的温度线膨胀系数以、互补的力学性能以及比较广泛的应用范围成为主流的建筑工程材料。
但是它也有其不容忽视的缺点,构件结构尺寸大、结构自重较大,抗裂性能差,修补或拆除困难,抗变形能力较差等。
木结构有比较好的抗震性能,但是我国森林资源匮乏,树木生长周期长,使木结构有一定的局限性。
2. 国内外研究现状分析
竹子的传统利用途径,在中国已有悠久的历史。
随着资源高效利用和工业技术的不断进步,我国竹业发展迅速,竹材加工系列产品已经有十多类近千个品种,并且开始应用于工程材料。
竹质工程材料是利用性能优良、可迅速再生的竹子为原料制造而成。
3. 研究的基本内容与计划
内容:本文通过单向拉伸与压缩试验系统研究竹材重组材的力学性能指标,研究竹材重组材的应力-应变关系特性,通过在竹质工程构件中加入增强材料(frp布/筋等)增强竹结构,提高竹结构的刚度、抗弯承载力,延缓破坏的产生和发展,研究竹结构增强技术的制造工艺;通过试验记录增强竹结构的荷载-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,测定增强竹结构的抗弯承载力及强度,并进一步进行理论分析,以便应用于工程实践中。
此外,本文通过一系列实验研究重组竹的抗剪强度,为进一步研究竹抗剪性能的增强提供基础。
计划:2.16~3.1 查阅文献资料,了解竹结构的基本知识3. 2~3.9 了解课题相关的基本知识及国内外的研究进展3.9~3.16 广泛调研、资料收集;初步确定试验方案、计划3.16~4.11进行试验准备、试件的制作4.11~4.25进行试验4.25~4.30整理试验数据4.30~5.15撰写论文、修改、完善论文5.21~5.28答辩准备
4. 研究创新点
本文主要以再生能力强、环保节能的竹材作为研究对象,利用最新的高科技材料frp材料进行增强,制作增强型的竹结构构件。
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,并且经过增强后,抗弯承载力、抗剪性能、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。
这种增强型竹制构件是钢混结构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。
