竹材集成材材性试验研究与分析开题报告

 2021-08-09 00:47:48

1. 研究目的与意义

通过对竹材集成材的试验研究与分析,计算其抗压强度和弹性模量等物理力学性能,为其在建筑结构中的设计施工应用提供数据参考。

竹集成材作为一种新型建筑结构材料,与传统建筑竹材相比,不再受到自然的限制,制造竹集成材的尺寸和形状相对自由,完全可根据设计需要制造出不同形状的建筑用材,这给建筑结构设计带来很大自由度,也为大跨度建筑和各种富有创意的结构造型设计创造了条件,同时在建筑产品生产过程中,竹集成材易实现构建模数化、标准化,这对推进我国住宅产业化和工业化,提高住宅的科技含量,实现住宅可持续发展,有着广阔的前景。

2. 国内外研究现状分析

2002年,国际竹藤组织与世界自然基金会建立合作,项目的宗旨是将节能设计和竹集成材作为部分房屋建筑材料相结合。在国际竹藤组织和林科院木材工业研究所的技术支持下,第一次将竹集成材作为结构用材应用于建筑。

由江泽慧等人研究的结构用竹集成材物理力学性能,测定结构用竹集成材及其竹指接集成材的主要物理力学性能,并将测试结果与几种人工林单板层积材以及常见建筑用材种的相关性能进行比较。结果表明:竹集成材的水平剪切强度、静曲强度以及弹性模量等力学性能非常优越,浸渍剥离性能较差。

国内外关于竹集成材在家具方面研究较多,有关建筑方面甚少,详见文献综述。

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3. 研究的基本内容与计划

1、原竹材性试验部分:分拣竹篾底部、中部和根部,分碳化和不碳化两大类,参考《建筑用竹材物理力学性能试验方法》(jg/t 199-2007)制作试件进行试验。首先,将碳化的根部竹篾分别切割制作成不同长度的试件,尺寸大小分别为1515mm,1530mm,1545mm,1560mm,对这些不同长度的根部竹篾进行试验分析和数据研究,中部和稍部做类似实验对比。与此相似,对不碳化的根部、中部、稍部竹篾做相同试验分析与研究,得出相关结论。

2、对100mm100mm试件,分别对试件进行三个不同面的轴压,主要是顺纹和横纹方向的试验对比。在上述原竹材和集成材试验完成的基础上,对两者进行数据分析与研究对比,得出结论。

3、对根部集成材,再分别对相同截面尺寸100mm100mm,不同长度(100mm、150mm、200mm、250mm、300mm)的试件进行试验分析与研究并对比得出相关结论。

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4. 研究创新点

分别对竹材集成材的根部、中部、稍部试件进行试验,观察试验现象,记录处理数据并进行比较;

分别对不同长度根部试件进行试验,观察和记录试验现象,处理数据并比较;

对根部立方体试件从三个不同方向进行试验,观察试验现象,记录处理数据并比较;

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