材料力学小论文 竹竿性能分析

竹钢性能特点分析报告
竹钢是一种由竹子和钢材组成的新型材料，具有独特的性能特点。

竹钢的性能特点主要包括强度高、重量轻、抗震性好、环保等方面。

首先，竹钢具有很高的强度。

竹子具有较高的抗压强度，而钢材具有很高的强度和韧性。

竹钢将两者结合起来，使得材料的强度大大增加。

这种高强度使得竹钢可以承受更大的载荷，增加了其在建筑和桥梁等领域的应用范围。

其次，竹钢的重量相对较轻。

相比于传统的钢材，竹钢由于竹子的组成，具有较小的密度。

这使得竹钢不仅可以减轻结构的自重，降低建筑物的负荷，还可以减少材料的使用量，从而节约成本。

再次，竹钢具有良好的抗震性能。

竹子具有较好的柔韧性和耐震性，能够在地震时起到一定的减震作用。

而钢材具有很高的屈服强度和抗震性，可以抵御较大的振动和冲击力。

竹钢将两者的优势相结合，可以大大增强建筑物的抗震能力，减少地震灾害带来的损失。

此外，竹钢还具有环保的特点。

竹子是一种生长速度很快、可再生的植物，具有较高的生态价值。

相比之下，传统的钢材需要大量的能源和资源来生产，对环境造成很大的压力。

而竹钢的制造过程中可以充分利用竹子的资源，减少了对自然环境的破坏，符合可持续发展的要求。

综上所述，竹钢是一种具有独特性能特点的材料。

其高强度、轻量、抗震性好和环保等特点使得它在建筑、桥梁等领域有着广泛的应用前景。

随着技术的不断发展和改进，相信竹钢作为一种新型材料将会得到更广泛的应用。

毛竹竹材物理力学性能研究作者：李光荣辜忠春李军章来源：《湖北林业科技》2014年第05期摘要：为了解不同竹龄毛竹生材含水率、线性干缩率、气干密度、抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度等物理性能，对其加工应用的影响，笔者以2-7年生毛竹为材料进行研究，结果表明：竹材的生材含水率、气干干缩率（弦向、径向、纵向）和全干缩率（弦向、径向、纵向）随着竹龄的增加呈减小的趋势；从基部到梢部竹材的生材含水率、线性干缩率均减小；竹材线性干缩率弦向>径向>纵向。

竹材气干密度、抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度均随着竹龄的增加呈增大的趋势，尤其是3年生竹材的这些物理力学性能与2年生差异显著，但3年后生竹材差异不大；从基部到梢部竹材的气干密度、抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度逐渐增加。

综合考虑毛竹的物理力学性能和竹林的经济效益，适合采伐的是3年后生竹材，锯截之后的竹材也应根据部位不同进行区分，以便于加工应用过程中合理利用，提高产品的理化性能和质量的稳定性。

关键词：毛竹；物理力学性能；干缩率；加工应用中图分类号：S795.7；TS664.03 文献标识码：A 文章编号：1004-3020（2014）05-0044-06竹材是一种重要的森林资源，随着竹材加工技术的发展，竹材在建筑行业的利用越来越广泛，以竹代木成为解决目前木材资源匮乏的最佳途径。

[1]竹材材质好，力学性能高，有关其加工利用的研究相当广泛。

作为一种天然纤维质材料，其性能随着竹龄的增加产生相应的变化，甚至是老化。

竹材的材质老化会伴随着微观构造上的变化[2]，同时也会表现为竹材基本性能及力学性能上的变化[3]。

毛竹（Phyllostachys pubescens）属禾本科（Gramineae）、竹亚科（Bambusoideae）、刚竹属（Phyllostachys），又名楠竹、茅竹、猫头竹、孟字竹等。

毛竹分布于秦岭、汉水流域至长江流域以南和台湾省，是我国分布面积最大，用途最广，经济效益最佳，生态适应性较强的竹种，也是我国最主要的材用竹种。

竹材在建筑结构中的应用摘要：当前的建筑机构材料已经不再满足我国可持续发展的相关要求了，绿色材料逐渐取代了传统的建筑材料，并成为了建筑行业发展的必然要求。

文章围绕竹材的构造和力学性能相关内容展开，分析竹材改性产品，探析竹材在建筑结构中的应用，以进一步深化绿色材料在建筑结构中的应用。

关键词：竹材；建筑结构；应用我国在竹材资源的拥有量位居世界前列，竹材资源在我国具有极大的开发价值，随着科学技术在竹子生长发育环节的应用，我国的竹材资源日益丰富，并被广泛用于了社会各领域。

竹子不仅能够用来生产手工艺品，还能够对其进行加工用于建筑装饰以及建筑施工中，其成为了我国建筑行业发展中的新宠。

一、竹材的构造和力学性能分析（一）竹材的构造分析竹子在日常生活中十分常见，其主体部分是竹杆，而竹节和节间又是竹杆的主要组成因子。

节间部分被称之为竹壁，主要由竹青、竹肉和竹黄等组成，其中，竹壁的外延部分便是竹青，竹青的存在能够让竹子的表面呈现出绿色状态。

竹青部位的组织比较紧密，质地也比较坚硬并且表面是比较光滑的，常被用来编制一些家居用品和装饰品，比如护栏，装物体的筐等。

竹黄，呈黄色，位于竹壁内侧，其组织比较松散脆弱。

而竹肉则位于前面两者之间，其力学强度较大，是竹壁的主要组成部分，竹材的物理力学性质也主要体现在此部分。

竹子在使用过程中，每一部分的用途都不一样，其具有一定的变异性。

其中竹杆的变化是呈线性的，竹壁的厚度是从下至上递减的，竹节内部中还有一层膜，主要是用来增强竹材资源的韧劲的，以避免竹子出现开裂和曲折问题。

（二）竹材的力学性能介绍竹材资源拥有比较细致浓密的纤维，虽然质量比较轻，但是质地较强，并且具有一定的弹性，力学性质较佳，能够被很好的用于工程建筑结构中。

在力学强度方面，主材资源与其他钢筋材料相比，只略略低于钢筋，但其钢重又强于其他工程材料。

竹材资源的顺纹抗拉强度高达150Mpa，容许应力高达29.4Mpa，受弯极限强度是109Mpa，弹性模量为1.7%，顺纹受压极限强度是12495Mpa，6号竹材资源的受弯极限强度是12397Mpa。

不同竹龄的赤水楠竹力学性能试验分析
黄培东;郭丽娟;陈俊生;梁中勇;刘勇
【期刊名称】《四川水泥》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】竹材在工程中作为受力构件较为普遍,但不同竹龄的竹材其力学性能存在差异,研究不同竹龄段楠竹的力学性能具有工程实际意义。

以遵义赤水河沿岸的楠竹为例,探索3~9年赤水楠竹自然风干状态下的横纹和顺纹抗压、顺纹抗拉、横纹抗弯等强度变化规律,试验结果显示:(1)赤水楠竹顺纹抗压强度明显强于横纹抗压强度;(2)赤水楠竹的横顺纹抗压、顺纹抗拉、横纹抗弯强度随着竹龄增长均表现出先增大后减小的变化趋势,且5年生赤水楠竹力学性能表现最强;(3)竹龄超过7年的赤水楠竹抗压、抗拉、抗弯性能均呈现快速下降的趋势。

【总页数】4页(P96-99)
【作者】黄培东;郭丽娟;陈俊生;梁中勇;刘勇
【作者单位】遵义职业技术学院;贵州交通勘察设计院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU502
【相关文献】
1.搞好楠竹低产林改造全面推进我市竹业发展——赤水市楠竹低产林改造情况
2.竹龄和竹秆纵向部位对青皮竹物理力学性能的影响
3.含水率对不同生长年份赤水楠竹力学性能的影响分析
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竹材的构造与力学行为的关系竹子作为木材的代用品,具有生长快,周期短,产量高,性能好的特点。

为了探明竹材的独特构造与其力学性质之间的关系,为竹材的工业化利用提供理论依据和科学依据,本研究以安徽省霍山产的3度毛竹为研究对象,研究了毛竹的解剖特性,基本密度,力学性质,并探讨了其结构与力学性质之间的关系,获得以下主要结论:1.竹材节间和节部的构造特征竹材节间细胞都是严格的轴向排列,没有木材中的横向射线细胞。

节间维管束通过竹节时都有不同程度的弯曲。

不同高度上毛竹节间的纤维组织比量沿竹壁径向的变化都是从外到内逐渐减少的。

不同高度上毛竹节间的纤维组织比量的平均值表明,总体上是自下而上依次递增的。

毛竹节间与节部的纤维组织比量沿竹壁径向的变化是从竹青到竹黄逐渐减少的;毛竹节间与节部的纤维长度从外到内的变化规律都是先逐渐增大,到竹壁的中部达到最大值,然后又逐渐变小;毛竹节间与节部的纤维双壁厚的变化规律不一致。

节部的壁厚纤维的双壁厚从外侧到内侧是先增大后减小,节部的壁薄的纤维的双壁厚从外侧到内侧是逐渐减小的。

节间的纤维双壁厚的变化不明显,这是因为竹节间的纤维绝大部分都是壁厚纤维,壁薄纤维的存在很少;毛竹节间与节部的胞腔径沿竹壁径向的变化都是从外侧到内侧逐渐增大的;毛竹节间与节部的纤维壁腔比的变化规律不一致。

节部的壁厚纤维的壁腔比从外侧到内侧是减小的,节部的壁薄纤维的壁腔比沿径向的变化不大,因为壁薄纤维的壁厚从外侧到内侧是逐渐减小的,而胞腔径是从外侧到内侧逐渐增大的,这样所引起的壁腔比的变化不明显。

节间的纤维壁腔比的变化规律不是很明显。

2.竹材节间和节部的基本密度竹材节部的基本密度0.664g/cm³比节间0.629g/cm³稍大,且两者之间的差异显著。

3.竹材力学性质以及构造对其的影响竹材顺纹抗拉强度沿径向分片竹材的顺纹抗拉试验结果表明,竹材的顺纹抗拉强度和弹性模量与竹纤维含量成正比关系:σ=548.41A_f+6.5137（R²=0.9784）;E=43.191A_f-1.8332（R²=0.9765）。

大学生结构设计竞赛受压空心杆力学性能试验研究王永宝张留鹏王健张晓雷苗晨曦摘要：为探讨大学生结构设计竞赛常用竹条或竹皮制作的不同类型空心杆的基本力学性能，为参赛者模型制作选择合适的截面尺寸，用0.2 mm 、0.35 mm 、0.5 mm 竹皮和2 mm×2 mm 和3 mm×3 mm 竹条制作了123个长度为100 mm 的不同边长的正方形空心杆试件，应用电子压力试验机测试了其极限承载力，并分析了其破坏形式、荷质比及试验与理论计算值的对比情况。

试验结果表明：单层竹皮构件以棱角开裂为主，双层竹皮构件以受弯破坏为主，竹皮+竹条组合构件可避免上述两种破坏形式;单层竹皮构件以0.5 mm ，边长为10 mm 的构件具有较高极限承载力，因手工制作原因导致极限承载力降低可达50%;0.5 mm 双层竹皮构件的荷质比较大，可達400 N/g;单层竹皮+竹条组合构件的极限承载力在1000N左右，荷质比在300～450 N/g之间，与双层竹皮相差不大，因手工制作导致的承载力降低较小，适合受力较大的杆件。

关键词：结构设计;力学;空心杆;竹皮;试验：G642.423文献标志码：A：1005-2909（2021）04-0148-10大学生结构设计竞赛是由教育部确定的全国九大学科竞赛资助项目之一，对提高学生的创新思维和实践能力具有重要促进作用[1，2]。

近年来，结构设计竞赛赛题日趋完善，逐渐形成了以竹条、竹皮和502胶水为主要材料的结构模型制作模式[3]。

通过对多年比赛总结发现，以竹皮制作的空心杆逐渐成为结构常用的基本组成杆件[4]，但不同竹条和竹皮材料组合形式多样[5]，如何选择合适的截面尺寸，保证结构承受最大荷载的同时，具有质量最轻的空心杆是当前大学生参加结构竞赛时面临的难题。

刘承斌[6]等对采用白卡纸和蜡线制作构件的抗压和抗拉强度进行了试验，测试结果为结构截面形式的选择奠定了基础;常海林等用竹皮制作了不同尺寸的受拉杆件，测试了其抗拉性能[7];贾新聪[8]开展了若干5 mm×5 mm和7 mm×7 mm 方形空心压杆的极限承载力研究，仅给出了竹材受压承载力可取30 MPa，但并未对相应构件的破坏形态进行分类，也未对结构竞赛材料构件选择提出建议;王磊等[9]测试了边长为5 mm和6 mm三角形和方形空心杆的极限承载力，发现荷质比在120～160 N/g之间，根据荷质比最高原则选择了合适的截面尺寸，但并未对边长更大的构件（边长12 mm）进行测试研究[10]。

竹材构件材料力学性能及承载力研究付善春;尹祖兴;杨倩文;郭凌志;李冰【摘要】以河南省第六届大学生结构设计竞赛题目为例,分析了塔式起重机的力学结构.为详细了解塔吊模型中相关构件的力学性能,在实验室进行模型杆件的轴向受压及拉带受拉试验,得到模型竹材杆件受压承载力试验数据及竹材受拉承载力试验数据,并采用有限元软件SAP 2000对模型构件进行承载力验算,为理论计算和模型设计及优化提供了参考依据.【期刊名称】《河南工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(029)004【总页数】5页(P49-52,82)【关键词】结构设计竞赛;材料力学性能;承载力验算【作者】付善春;尹祖兴;杨倩文;郭凌志;李冰【作者单位】信阳学院土木工程学院,河南信阳464000;信阳学院土木工程学院,河南信阳464000;信阳学院土木工程学院,河南信阳464000;信阳学院土木工程学院,河南信阳464000;信阳学院土木工程学院,河南信阳464000【正文语种】中文【中图分类】TU317在模型结构设计过程中，结构不仅取决于其受力是否合理、空间构件布置是否恰当，也取决于材料的性能是否能得到充分发挥.考虑到竹材杆件的抗压承载力受其自身截面尺寸、长度、涂胶及手工制作水平等的影响，为详细了解所做模型中相关杆件的力学性能，需要在实验室进行模型杆件的轴向受压试验，得到模型杆件受压承载力试验数据及竹皮受拉承载力试验数据.此外，参考有关文献[1-2]对竹皮的弹性模量、抗剪强度等进行调研，为理论计算和模型设计制作提供参考.河南省第六届大学生结构设计竞赛题目为塔式起重机结构模型设计，要求参赛队在规定的时间内，使用限定的材料，按照赛题的要求完成塔吊结构模型的设计、制作，并进行吊装测试.模型采用大赛组委会提供的竹皮(如图1所示)、胶水和工具现场制作，其中竹材规格及数量见表1.信阳学院的参赛塔吊模型如图2所示，模型采用三角形变截面塔身，平截面塔臂，塔帽与塔臂间用竹材拉带拉结，塔身、塔臂及塔帽均由箱型截面竹材杆件拼接而成，竹材杆件如图3所示.塔吊模型中的支承柱构件是主要的受力构件，故专门对不同长度及截面尺寸的柱试件进行抗压试验及分析.试件共分为4组，每组为若干根具有相同长度和截面尺寸的试件，如图4所示.在试件两端粘贴薄竹片以增加与加载装置的接触面积，从而获得较好的加载效果.此外，对第Ⅰ组试件、第Ⅱ组的1号和2号试件按照2mm/min的速率加载，其他试件按照1 mm/min的速率加载.试验加载设备为100 t级万能试验机，见图5.试件现场加载采用力控制加载方式，试件破坏形态如图6所示，各组试件的荷载-位移曲线见图7.受压试件的试验结果见表2.在塔身各层圈梁框架柱之间均打上交叉拉带，通过交叉拉带的拉结作用，模型能够较好地承担双向水平冲击荷载，抗扭能力和稳定性大大提高.试验共取7组拉带试件，每组含3件截面尺寸相同的拉带，通过专用夹具使用万能试验机进行加载，各组试件的荷载-变形曲线见图8，试件破坏形态见图9.对第Ⅰ组3根拉带试件的加载结果表明，相同尺寸拉带试件的抗拉承载力基本相近.为提高试验效率，针对其他每组拉带试件均取其中一根有代表性的试件进行试验,试验结果详见表3.取3块100 mm×100 mm×0.2 mm(长×宽×厚)的竹材，测得质量分别为1.837 g，1.792 g，1.813 g，取平均值1.814 g，进而算出密度为0.907 g/cm3.由于在制作过程中有502胶水的渗入，近似确定竹材的密度为1.00 g/cm3.结合文献[2]得到竹皮抗剪强度为30 N/mm2，502胶水抗剪强度为 7.508 N/mm2.利用上述试验分析数据，通过采用SAP 2000建模计算分析，使用钢结构模块进行构件承载力验算，得到模型构建最大应力比，如图10所示.参考GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》[3]关于冲击荷载设计值的有关规定，暂不对冲击荷载引起的构件内力进行放大.SAP 2000软件中，根据结构整体计算结果，框架梁、柱构件视为压弯或拉弯构件进行验算.强度验算公式：平面内稳定计算公式：平面外稳定计算公式：这里取上述公式左边与右边的应力比为验算对象，如果应力比不超过1.0，则表示结构构件承载力达到要求.此外，SAP 2000软件对构件的长细比也依据GB 50017—2003《钢结构设计规范》[4]进行了限制.(1)在各种工况下，各构件应力比普遍为0～1，基本满足要求.受竞赛中加载设备的限制，加载过程中引起的不同方向荷载作用具有一定的不确定性，为了降低这种不确定性带来的风险，适当提高结构的安全度水平，将构件设计得略偏保守是合理且必要的.(2)模型中所有拉带均不满足SAP 2000中有关(钢构件)长细比的限制要求，因而图10中显示拉带的应力比超过1.0.考虑到竹材模型与钢结构模型存在一定差异且超限构件为拉带，计算表明拉带抗拉承载力可达到要求，故此处忽略对拉带长细比的限制规定.(3)结构的承载力受到计算模式不定性、材料尺寸及材料性能不定性的影响[5]，对这些不定性因素也应该加以关注.此外，如果模型杆件制作过程中碰撞或挤压等给杆件造成了初始缺陷，有可能使得整个模型在加载过程中出现意想不到的破坏，因而应重视选材和提高手工制作的质量，确保截面尺寸符合要求，减少结构构件受力性能方面的不定性.(4)考虑到实际结构中节点连接的承载力往往会起到控制作用，在实际模型设计和制作时应对主要杆件之间的连接节点加以重视.通过试验获得大量针对竹材结构构件及拉带等的相关性能参数，为后续建模分析和计算提供了重要的参考依据，并且通过承载力验算为模型结构设计及制作提供了必要的依据.(1)受压试件的破坏主要分为两种形态：一种是试件中部附近由于压弯效应而引起构件失稳破坏，另一种是构件端部局部破坏.试件的抗压强度与其截面面积成正比，相同长度不同截面面积的试件，10 mm×10 mm试件的抗压承载力与8 mm×8 mm试件的抗压承载力相比整体提高了20%～30%.针对拉带试件，试件的抗拉承载力与试件的截面面积之间不具备显著的正比关系.(2)在相同截面面积的条件下，试件的长度越长，相应的受压承载能力越弱，这主要是由于试件的长度增加导致试件的长细比随之增加，从而使试件更容易受压失稳.因此，在可能的范围内应尽量减少构件的长度.同时，通过试验还发现在杆件内部增设加劲片，可以适当提高构件的抗局部失稳性能.(3)加载速度对试件的承载力影响较大，加载速度越慢，相应的承载力越小.针对第二组试件，与采用1 mm/min的加载速率量测到的试件强度相比，采用2mm/min的加载速度量测到的试件强度要高30%左右.由于模型要承受竖向静力荷载和水平动力作用，而动力作用在结构上的持续时间是短暂的，在设计中可以适当提高构件抵抗这部分动力作用的能力.·纺织与服装·芳纶1313/芳纶1414纤维性能的测试与分析复合针刺沙发革基布的非织造布制造工艺基于精梳机运动计算机模拟的棉丛接合率研究纯棉色织平布及绒布后整理工艺改进调温衬衣面料的服用性能测试分析阻燃纤维与棉混纺针织物的性能分析PTT类织物形状记忆功能的测试方法竹炭黏胶/莫代尔交织针织物的性能喷气织机全黏胶品种生产效率的提高仿生设计在服装中的运用纤维在平面上随机排列的模拟及其应用稀土作为蒲黄改性腈纶同浴媒染色媒染剂的研究原液着色黏胶/锦纶混纺纬编内衣面料的性能玉米苞叶纤维性能研究紫外线吸收剂整理棉织物阳离子荧光染料染色苯并三唑结构化合物修饰酪氨酸的耐光稳定性能牛仔成衣的破坏性工艺设计北欧设计理念对现代服装设计的启发·工程技术·煤矿企业安全领导对安全氛围的影响线板式静电除尘器数学模型的建立及数值仿真九轴车辆全轮动态转向特性研究几种塑料齿轮的许用扭矩和热力分析基于ADAMS的空气悬架建模仿真及优化无人机倾斜摄影技术支持下的校园三维模型构建居民用电量的ARIMA时间序列预测中央空调风系统的控制特性分析预裂缝长度对爆破效果的影响土壤电动修复残余电解液的净化处理基于自适应磁链观测器的永磁同步电机最小损耗控制策略基于BP神经网络的配电网故障辨识方法基于MPU6050的电子机械稳定平台设计基于改进SUSAN算子的车道线检测算法转位式牛头刨床夹具的虚拟设计煤的工业参数与吸附常数关系研究并行电法评定煤层底板突水危险性及应用改性聚全氟乙丙烯(FEP)对钢材防腐蚀性能的影响实验用发动机缸内压力测量系统的设计与开发主观量化式安全检查表在加油站安全分析中的应用不同铺层角度下CFRP薄壁箱梁几何非线性特性试验分析基于LQ优化的磁悬浮输出反馈控制器设计基于扩展Kalman滤波的无人机位姿校正基于RACA算法快速计算导体RCS基于组合赋权法的特高压输变电工程施工质量灰色评价模型掘进巷道瓦斯爆炸冲击波压力特性研究基于多标度的矿井突水风险等级模糊综合评价基于深度神经网络的车辆特征识别方法竹材构件材料力学性能及承载力研究转子失磁永磁同步电机驱动系统建模基于Fuzzy-PID和GPRS的温室大棚远程监控系统设计基于LMI的倒立摆滑模控制器设计一种基于后悔理论的启发式医学决策曲线分析方法抽水蓄能电站发电机转子磁极围带刚强度和疲劳寿命计算·材料与化学·负载催化剂活性液的P84/PTFE复合滤料的性能稀土Ce对船用双相不锈钢S32550夹杂物的影响皱皮木瓜多糖的分离纯化及结构表征·计算机科学·物联网节点需求量计算方法多层次数据中心网络流量异常检测算法一种基于最大Lyapunov指数奇异分解的并行挖掘算法基于SIFT和RANSAC的鞋印图像匹配算法大数据环境下决策树算法并行化研究一种面向大数据的快速自动聚类算法基于ARM9和Zigbee的温室大棚远程智能监测预警系统欠曝光图像的信息增强技术基于PSO的系统可变约束优化求解与仿真一种基于全卷积网络的目标检索方法基于红外卫星云图的台风智能识别及定位方法·基础科学·无平方因子的正整数的欧拉函数平均值树Tn与路Pm的笛卡尔积图的交叉数太阳高度角计算公式及光伏应用广义有序加权指数平均算子及其应用【相关文献】[1] 沈璐,高潮,王志云，等.第七届全国大学生结构设计竞赛模型结构设计与分析[J].高等建筑教育,2014,23(4):159-163.[2] 孙俊杰,王智芹,王宝刚，等.竹材的力学性能及磨料磨损性能研究[J].农机化研究,2011(7):162-164.[3] 中国建筑标准化协会.建筑结构荷载规范:GB 50009—2012[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.[4] 中华人民共和国建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.钢结构设计规范:GB 50017—2003[S].北京:中国计划出版社,2003.[5] 郭楠.荷载与结构设计方法[M].北京:中国建筑工业出版社,2014.。

收稿日期：2020-06-08作者简介：王永宝，讲师，博士研究方向：土木工程大学生结构设计竞赛可显著提高学生的创新思维和实践能力[1-2]，逐渐得到广泛关注。

近年来，大学生结构设计竞赛赛题日趋完善，逐渐形成以竹条、竹皮和502胶水为主要材料，以竹皮制作的空心杆和拉条为基本组成杆件[3]的结构模型制作模式[4]。

但由于材料组合形式多样[5]，如何选择合适材料组合制作受拉和受压基本构件是目前高校学子比赛中面临的难题。

常海林等用竹皮制作宽度3~8mm 的受拉杆件，测试了其抗拉性能[6]。

贾新聪[7]开展了若干3mm 、5mm 和7mm 受拉竹皮及5mm×5mm 和7mm×7mm 方形空心压杆的极限承载力研究，表明单层竹皮受拉构件的应力为55~62MPa ，空心杆的受压应力可取30MPa ，但并未从荷质比角度进行讨论。

王磊等[8]测试了边长为5mm 和6mm 三角形和方形空心杆的极限承载力，发现荷质比在120~160N/g 之间，根据荷质比最高原则选择了合适的截面尺寸，但并未对比应力状态[9]。

为进一步优化结构设计构件尺寸，本文对不同竹皮制作的拉条和空心杆截面进行轴拉和轴压基金项目：山西省教学改革创新项目“基于大学生结构设计大赛的学科竞赛管理体系研究”（项目编号：2020JG012）文章编号：1671-8496-(2021)-01-0076-05大学生结构设计竞赛基本杆件力学性能试验研究王永宝，秦鹏举，王健，张留鹏，张晓雷（太原理工大学，山西太原030024）摘要：为探讨大学生结构设计竞赛模型制作中常用单层竹皮受拉构件和竹皮空心杆的基本力学性能，用0.2mm 、0.35mm 、0.5mm 竹皮制作了108个长度为200mm 的拉条，72个长度为100mm 不同边长和侧棱包角处理的单层空心杆试件，应用电子拉压试验机测试了其极限承载力，并分析了其破坏形式、荷质比和应力。

试验结果表明：0.35mm 竹皮在表面涂胶后用作拉条构件，强度可达60MPa ；用0.35mm 和0.5mm 单层竹皮结构制作空心杆需在四角进行包角处理，但缺点是会增加质量，降低荷质比。

竹子学报，2019，38（3）：72－77Journal of BambooＲesearch竹节对竹材抗压力学性能影响的试验研究林福地1，陈颖辉1，2，戴志峰1，欧明喜1，2（1．昆明理工大学建筑工程学院，云南昆明650500；2．云南省土木工程防灾重点实验室，云南昆明650500）摘要以毛竹为对象，对竹材抗压性能进行研究，分析了无竹节、单竹节及双竹节对竹材抗压弹性模量、竹材横纹抗压强度、顺纹抗压强度的影响。

试验结果表明：抗压弹性模量与含水率成反比，即含水率越高，抗压弹性模量越小；抗压弹性模量与竹节数成正比，按照无竹节、单竹节及双竹节试测出抗压弹性模量均值分别为12．66GPa、13．673GPa、14．087GPa。

对于横纹抗压，竹节能较大的提升竹材的承载性能，单竹节及双竹节较无竹节在强度上有1．30及2．333倍增加；对于顺纹抗压，竹节对提升竹材承载性能有一定影响，但幅度不够明显；通过显著性检验可知竹材有无竹节对横纹抗压强度有显著性影响，竹节对竹材顺纹抗压强度的影响在90%的置信区间上存在显著相关。

关键词竹节；横纹；顺纹；承载力DOI:10.19560/ki.issn1000-6567.2019.03.011Experimental Study on the Effect of Bamboo Nodes onthe PressureＲesistance of BambooLIN Fu-di1，CHEN Ying-hui1，2，DAI Zhi-feng1，OU Ming-xi1，2（1．Faculty of Civil Engineering and Mechanics，Kunming University of Science and Technology，Kunming650050，Yunnan，China；2．Yunnan Key Laboratory of Disaster Prevention in Civil Engineering，Kunming650500，Yunnan，China）Abstract In this paper，the compressive properties of moso bamboo were studied，and theeffects of no-node，with-one-node and with-two-nodes on the transverse and parallel grainbearing capacity of bamboo were analyzed．The results showed that the compressive modulus ofelasticity was inversely proportional to the water content，i．e．the higher the water content，thesmaller the compressive modulus of elasticity．The compressive modulus of elasticity wasdirectly proportional to the number of bamboo nodes，and the average compressive modulus ofelasticity of moso bamboo without node，with one node and two nodes was12．66GPa，13．673GPa and14．087GPa respectively．The transverse compressive bearing capacity of bamboo withone and two nodes was1．30and2．33times higher than that of bamboo without node，whilethe effect of bamboo nodes was not so obvious in terms of parallel grain bearing capacity．Key words Bamboo nodes；Transverse；Parallel grain；Bearing capacity钢筋在工程建筑行业中被大量运用，作为建筑骨架结构，有着抗渗、抗冻、抗腐蚀、抗碳化性等优点，很大程度上带动了经济的发展，但针对我国绿色生态建筑材料的提倡，也有着造价高、工业制造污染大及不利于收稿日期：2019－09－02基金项目：云南省应用基础研究计划项目（2017FB088）作者简介：林福地，硕士研究生，从事岩土及基坑工程研究。

竹材顺纹抗拉强度和弹性模量敏感性分析发表时间：2018-12-06T11:11:32.040Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第23期作者：魏留闯魏屏杨勇陈虹羽熊平家陈安宁[导读] 竹材一种具备优异力学性能的天然材料。

本论文通过实验研究，分析了竹材自身维管束密度和含水率对竹材顺纹抗拉强度和顺纹抗拉弹性模量的敏感程度魏留闯魏屏杨勇陈虹羽熊平家陈安宁昆明学院自动控制与机械工程学院云南昆明 650214 摘要：竹材一种具备优异力学性能的天然材料。

本论文通过实验研究，分析了竹材自身维管束密度和含水率对竹材顺纹抗拉强度和顺纹抗拉弹性模量的敏感程度，得出了各影响因素对竹材力学性能的影响，进一步得到了两种因素的影响水平。

从而得出结论：避免竹材潮湿对于保障竹材受力结构的刚度和稳定性都具有重要的意义。

关键词：顺纹抗拉强度；弹性模量；析因实验设计；析因分析竹材具有强度高、弹性好、性能稳定、密度适中的特点，是自然界存在的一种具备优异力学性能的天然材料。

由于竹材的比刚度和比强度高于木材和普通钢铁，在建筑工程领域不仅可以应用于装饰装修，也广泛应用于承重结构。

1实验总体方案本文根据原生竹材的基础性质，结合中华人民共和国建筑行业标准JG/T 199—2007[19]，进行实验的整体设计，设计的具体内容如下：（1）通过江南XJL-03显微镜对竹材截面维管束进行观察，并拍照。

通过所拍照片分析其分布密度，面积及其形状；（2）采用微机控制电子万能实验机对材料进行顺纹抗拉强度实验以及顺纹抗拉弹性模量实验。

对得到的数据进行分析，得出结论；（3）通过对竹材的维管束分布密度以及含水率进行分组对照实验，得到不同含水率和不同的维管束分布密度对竹材顺纹抗拉强度不同的力学性质，包括顺纹抗拉强度和顺纹抗拉弹性模量。

实验分为四组，分别为：第一组：维管束分布密度稀疏，不浸泡水；第二组：维管束分布密度稀疏，浸泡48h；第三组：维管束分布密度密集，不浸泡水；第四组：维管束分布密度密集，浸泡48h。