薄壁型钢—竹胶板组合楼板抗弯性能研究

冷弯薄壁型钢四肢组合受弯构件承载力研究摘要：冷弯薄壁型钢作为一种轻型材料，具有良好的结构性能和延性，现已广泛应用于轻钢住宅体系中。

本文对冷弯薄壁型钢四肢组合受弯构件承载力进行了详细的分析。

关键词：冷弯薄壁型钢；承载力；有限元法冷弯薄壁型钢在建筑行业中被广泛应用，它是一种通过冷弯过程改变其截面形状而提高力学性能的轻型钢结构。

最常见的截面形式有C形、U形和Z形，可用作钢架、桁架、梁、柱等主要承重构件，以及屋面檩条和屋面板等次要构件和围护结构，具有轻质高强、空间布置灵活、抗震性能好、生产周期短等优点。

一、试验方案试验采用液压千斤顶反力架和分配梁在梁跨三分点处施加两点竖向荷载，实现跨中纯弯受力区域。

对试件采用滚轴支座模拟两端简支的受力条件，为防止试件支座处腹板的局部失稳，对其用自攻螺钉加钉角钢加固，同时为避免加载处集中力作用点的局部受压破坏，在加载点两侧加钉钢板，使集中力通过垫板直接传递给试件两侧面的腹板，保证两侧面腹板受力均匀。

此外，各试件安装就位后即进行预加载，确认试件未出现偏心受力后开始分级加载，每1 kN一级，加载至接近预计极限承载力时适当减小每级加载幅值，每级加载完毕后持荷1min，直至破坏，由于试件加工过程中有误差，试验前应对试件的实际尺寸进行测量。

二、非线性有限元分析1、有限元模型的建立。

采用ANSYS通用有限元程序，对两端简支的冷弯薄壁型钢组合截面受弯构件进行分析。

采用塑性壳单元shell181模拟各组成构件，试件的材料特性曲线根据材性试验结果简化为线性硬化弹塑性关系曲线。

自攻螺钉的约束效果通过耦合该位置χ、y、z三个方向节点自由度来实现，由于在试验过程中并未观察到自攻螺钉的脱落或破坏，这种简化的模拟方法不会忽略由于自攻螺钉自身破坏而产生的影响。

为避免内层C型构件和外层U型构件在变形过程的相互侵入，在C型构件和U型构件的接触面上定义接触对，模拟组成构件之间的相互作用，其中，接触单元的摩擦因数根据规范取为0.25，法向接触刚度在满足收敛性的条件下取0.1～1.0。

钢竹组合楼板受力性能研究的开题报告一、选题背景及意义钢竹组合楼板是一种新型的建筑材料，它将钢板和竹材板组合起来，并采用特殊的连接方式进行加固，具有轻质、高强、隔热、隔音、环保、节能等优点。

采用钢竹组合楼板可以有效提高建筑物的安全性能和舒适性能，降低建筑物的能源消耗，符合现代建筑的可持续发展要求。

然而，钢竹组合楼板作为一种新材料，其受力性能尚未完全得到研究和探讨。

因此，开展钢竹组合楼板受力性能研究对于推广和应用该材料具有重要的意义。

本次研究将从理论和实验两个方面探讨钢竹组合楼板在不同工况下的受力性能，旨在为钢竹组合楼板的设计、施工和应用提供参考和建议。

二、研究目的和内容研究目的：1.明确钢竹组合楼板在不同应力工况下的受力性能表现。

2.探讨钢竹组合楼板各部分之间的受力转移机制。

3.分析不同因素对钢竹组合楼板受力性能的影响。

4.提出钢竹组合楼板在实际工程中的应用建议。

研究内容：1.文献综述：对钢竹组合楼板的研究现状和发展进行综述，了解钢竹组合楼板的特点和应用情况。

2.理论分析：对钢竹组合楼板在不同工况下进行理论分析和计算，明确其受力性能和受力转移机制。

3.实验研究：采用相应的实验方法和设备，对钢竹组合楼板的受力性能进行测试和分析。

4.数据处理和分析：对实验数据进行处理和分析，得出钢竹组合楼板在不同工况下的受力性能表现及其影响因素。

5.应用建议：结合实验结果和研究成果，提出钢竹组合楼板在实际工程中的设计、施工和应用建议。

三、研究方法1.文献综述：阅读与钢竹组合楼板相关的文献和研究成果，了解其特点和应用情况。

2.理论分析：采用力学原理和计算方法，对钢竹组合楼板在不同工况下的受力性能进行理论分析和计算。

3.实验研究：选择相应的实验方法和设备，对钢竹组合楼板在不同工况下的受力性能进行测试和分析。

4.数据处理和分析：对实验数据进行处理和分析，得出钢竹组合楼板的受力性能表现及其影响因素。

四、预期结果和创新点预期结果：1.明确钢竹组合楼板在不同应力工况下的受力性能表现。

第５１卷㊀第３期２０２３年３月㊀㊀林业机械与木工设备ＦＯＲＥＳＴＲＹＭＡＣＨＩＮＥＲＹ＆ＷＯＯＤＷＯＲＫＩＮＧＥＱＵＩＰＭＥＮＴＶｏｌ５１Ｎｏ.３Ｍａｒ.２０２３研究与设计竹胶板力学性能影响因素的研究进展张㊀劢ꎬ㊀丁㊀昊ꎬ㊀王㊀正∗ꎬ㊀孟婷玉ꎬ㊀陈怡含ꎬ㊀张欣然(南京林业大学材料科学与工程学院ꎬ江苏南京２１００３７)摘㊀要:竹胶板是以竹材为原料制成的一种胶合板ꎬ相较于木胶合板来说有更好的经济性ꎬ从与竹胶板弹性模量㊁静曲强度等力学性能相关的各项研究展开ꎬ分析如何提高竹胶板的力学性能ꎬ以及对竹胶板力学性能产生影响的各项因素ꎬ包括热压工艺㊁含水率㊁组坯方式㊁竹材质量等ꎬ并对目前的研究进展进行了总结ꎬ根据目前国内外竹胶板力学性能研究中存在的问题提出了建议ꎬ以期能为今后竹胶板的研究提供参考ꎮ关键词:竹胶板ꎬ力学性能ꎬ影响因素ꎬ研究进展中图分类号:ＴＳ６５３.３㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀文章编号:２０９５－２９５３(２０２３)０３－００５０－０４ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｎＩｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇＦａｃｔｏｒｓｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＢａｍｂｏｏＰｌｙｗｏｏｄＺＨＡＮＧＭａｉꎬ㊀ＤＩＮＧＨａｏꎬ㊀ＷＡＮＧＺｈｅｎｇ∗ꎬ㊀ＭＥＮＧＴｉｎｇ￣ｙｕꎬ㊀ＣＨＥＮＹｉ￣ｈａｎꎬ㊀ＺＨＡＮＧＸｉｎ￣ｒａｎ(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＮａｎｊｉｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１００３７ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｂａｍｂｏｏｐｌｙｗｏｏｄｉｓａｋｉｎｄｏｆｐｌｙｗｏｏｄｍａｄｅｏｆｂａｍｂｏｏａｓｒａｗｍａｔｅｒｉａｌ.Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｗｏｏｄｐｌｙｗｏｏｄꎬｂａｍｂｏｏｐｌｙｗｏｏｄｈａｓｂｅｔｔｅｒｅｃｏｎｏｍｙ.Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｗｉｌｌｓｔａｒｔｆｒｏｍｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｍｂｏｏｐｌｙｗｏｏｄꎬｓｕｃｈａｓｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｓｔａｔｉｃｂｅｎｄｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈꎬａｎｄａｎａｌｙｚｅａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔａｆｆｅｃｔｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｍｂｏｏｐｌｙｗｏｏｄꎬｉｎｃｌｕｄｉｎｇｈｏｔｐｒｅｓｓｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓꎬｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔꎬｆｏｒｍｉｎｇｍｅｔｈｏｄꎬｂａｍ￣ｂｏｏｑｕａｌｉｔｙꎬｅｔｃ.ꎬａｎｄｈｏｗｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｍｂｏｏｐｌｙｗｏｏｄ.Ｆｉｎａｌｌｙꎬｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｉｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄꎬａｎｄｓｏｍｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｓｏｍｅｐｒｏｂｌｅｍｓｅｘｉｓｔｉｎｇｉｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｍｂｏｏｐｌｙｗｏｏｄａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄꎬｈｏｐｉｎｇｔｏｐｒｏｖｉｄｅｓｏｍｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｆｏｒｔｈｅｆｕ￣ｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｌａｔｅｄｔｏｂａｍｂｏｏｐｌｙｗｏｏｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｂａｍｂｏｏｐｌｙｗｏｏｄꎬｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓꎬｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓꎬｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓ㊀㊀收稿日期:２０２３－０１－０２基金项目:２０２１年江苏省现代农业产业单项技术研发项目(ＣＸ(２１)３０４９)第一作者简介:张劢ꎬ本科生ꎬ研究方向为木结构建筑ꎬＥ－ｍａｉｌ:３２２６３４６３９０＠ｑｑ.ｃｏｍꎮ∗通讯作者:王正ꎬ教授ꎬ博士ꎬ研究方向为木结构建筑ꎬＥ－ｍａｉｌ:ｗａｎｇｚｈｅｎｇ６３２５８＠１６３.ｃｏｍꎮ我国森林资源匮乏ꎬ森林覆盖率远低于世界平均水平ꎬ人均森林面积仅占世界平均水平的１/４ꎮ但是我国的竹类资源非常丰富ꎬ竹林覆盖面积达６７３万ｈｍ２ꎬ占世界竹类资源的１/３ꎮ其中ꎬ又以毛竹为最主要的竹类资源ꎬ也是生产竹胶合板的主要原料ꎮ改革开放以来ꎬ随着科学技术的不断进步ꎬ人们已经从竹材的简单利用发展到以其作为各种结构用材㊁装饰用材等ꎮ特别是１９９４年国家建设部提出将竹胶合板纳入十大新技术产品推广项目之一ꎬ并提出了 以竹代木ꎬ以竹代钢 的口号之后ꎬ与竹胶板生产研究相关的企业发展更是迅速ꎬ竹胶合板也在车辆㊁造船㊁建筑等领域得到了广泛的应用[１－２]ꎮ第３期张㊀劢ꎬ等:竹胶板力学性能影响因素的研究进展竹胶板是由经高温软化后的竹材制成的竹片ꎬ通过浸胶㊁热压㊁胶合等步骤制成的一种竹质胶合板材ꎮ竹胶板由我国最先研制成功ꎬ亦是拥有自主知识产权ꎬ并形成产业化规模的一种竹基复合材料ꎮ其具有对称㊁奇数层㊁相邻层板纹理垂直等特征ꎬ具有强度和刚度性能优良㊁硬度大㊁韧性好且经久耐用等优点ꎮ竹胶合板具体可分为竹片胶合板㊁竹帘胶合板㊁竹席竹帘复合胶合板等种类ꎮ竹胶合板的推广与广泛应用ꎬ不仅缓解了木材资源的紧张ꎬ也使以毛竹为主的竹材资源得到了充分利用ꎬ显示了竹胶板作为结构用材的优良特性ꎮ１㊀国内外关于竹胶板力学性能的研究现状㊀㊀竹胶合板的制作工艺复杂ꎬ首先要将原竹进行截断㊁去节以及剖分处理ꎬ接着利用水煮和高温对竹片进行软化处理ꎬ再将其展平㊁辊压ꎬ经过刨削㊁干燥㊁齐边三道加工工序ꎬ最后进行胶合以及合板加工处理ꎮ因其加工工序复杂ꎬ故每一步操作都有可能影响竹胶板成品板的力学性能ꎬ从而影响板材的质量ꎮ影响竹材力学性能指标静曲强度和弹性模量的主要因素一般有:竹片质量㊁竹材含水率㊁热压时间㊁热压温度㊁热压压力㊁浸胶量㊁胶粘剂种类等ꎮꎮ１.１㊀热压工艺对竹胶板力学性能的影响２００６年ꎬ喻云水[３]等利用响应面模型方法ꎬ研究了热压压力㊁热压温度等因素对于竹胶板干湿两状态下纵横向弹性模量和静曲强度的影响ꎮ其中ꎬ热压压力和热压温度对于竹胶板的弹性模量和静曲强度的正面影响很大ꎬ随着热压压力的增加和热压温度的升高ꎬ竹胶板纵横两方向的弹性模量和静曲强度都呈直线上升趋势ꎮ热压压力对于竹胶板力学性能影响的主要原理是热压压力的大小会影响产品的密度ꎬ而密度又会影响板材的力学性能ꎮ一般情况下ꎬ热压压力越大ꎬ产品密度越高ꎬ力学性能也就越好ꎬ弹性模量和静曲强度也就会升高ꎮ而热压温度对于竹胶板力学性能的影响ꎬ主要是通过提高温度来提高板材表芯层的温度梯度ꎬ促使板材形成温度梯度ꎬ从而使静曲强度增加ꎮ热压时间和竹胶板的弹性模量及静曲强度也呈正相关关系ꎬ但是其影响程度要比热压压力和热压温度小ꎮ２０１２年ꎬ高黎[４]等通过以毛竹为原材料ꎬ采用 热上－热下 的工艺制备竹篾胶合板来进行试验ꎬ得出高压时间和梯度降压时间均对竹篾胶合板的力学性能有较为显著的影响ꎮ随着高压时间的延长ꎬ弹性模量和静曲强度均会提高ꎬ原因是在高压时间的延长能够提高板材芯表层间的胶黏剂的交联程度ꎬ同时厚度反弹率也会减小ꎮ同时ꎬ梯度降压时间的延长也会改善竹篾胶合板的弹性模量和静曲强度ꎮ研究表明ꎬ在高压时间为１２ｍｉｎꎬ梯度降压时间为２ｍｉｎ/段时ꎬ竹篾胶合板的性能可达到最佳ꎮ１.２㊀含水率对竹胶板力学性能的影响２０１９年ꎬ彭亮[５]利用Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ曲线拟合法和一元线性回归分析了含水率对于竹胶合板弹性模量的影响ꎮ他指出在纤维饱和点以下时ꎬ随着含水率的增加ꎬ竹胶板的弹性模量和静曲强度呈下降趋势ꎬ在含水率从８％增加到纤维饱和点的过程中ꎬ弹性模量和静曲强度下降５０％左右ꎮ而当含水率增加到纤维饱和点以上后ꎬ弹性模量和静曲强度基本上保持稳定ꎬ与竹材自身弹性模量的变化基本一致ꎮ同时ꎬ通过分析不同含水率状态下的弹性模量和静曲强度变化曲线ꎬ可以得出竹胶板力学性能含水率转折点相对应的竹材纤维饱和点平均值为２１.７２％ꎬ低于没有经过热压的竹材ꎮ２０１２年ꎬ高黎[６]等以慈竹为原料ꎬ通过试验得出在含水率为１０％和１５％时ꎬ竹帘胶合板的弹性模量没有明显差异ꎬ而当含水率上升到２０％时ꎬ弹性模量会略有降低ꎮ其原因可能是含水率的升高导致在热压过程中ꎬ板材的水分扩散时胶粘剂的交联程度降低ꎬ表层胶竹界面被破坏ꎬ使得竹帘胶合板的刚度受到了影响ꎬ从而导致弹性模量的降低ꎮ１.３㊀组坯方式对竹胶板力学性能影响２０１２年ꎬ刘学[７]等利用慈竹作为竹帘胶合板的生产原料ꎬ研究不同组坯方式对于竹帘胶合板力学性能的影响ꎮ试验设计了三种组坯方式ꎬ分别为相邻层互相垂直的对称结构㊁２层纵向和１层横向相互交叉的对称结构㊁３层纵向和１层横向相互交叉的对称结构ꎮ结果表明组胚方式对于竹帘胶合板的力学性能具有明显影响ꎬ突出表现在弹性模量和静曲强度这两方面ꎮ这三种组坯方式所制造的竹帘胶合板力学性能均能达到ＧＢ/Ｔ２１１２８－２００７结构用竹木复合板力学性能指标的Ａ级标准ꎮ其中ꎬ用３层纵向和１层横向的对称结构进行组坯得到的竹帘胶合板１５林业机械与木工设备第５１卷的力学性能最好ꎬ其静曲强度为１２８.８ＭＰａꎬ弹性模量为１３.３ＧＰａꎬ抗压强度为７２.４ＭＰａꎬ水平剪切强度为１４.３ＭＰａꎮ１.４㊀浸胶量对竹胶板力学性能的影响２０１３年ꎬ冯明智[８]等研究了浸胶量对竹篾胶合板力学性能的影响ꎬ试验结果表明浸胶量对于胶合板的静曲强度和弹性模量影响并不显著ꎬ浸胶量在５％~９％范围内时ꎬ竹篾胶合板的静曲强度和弹性模量均大于ＯＳＢ/４型的标准值ꎮ但是随着浸胶量的增加ꎬ抗弯强度会变大ꎬ从而增强竹篾胶合板的强度ꎮ２００６年ꎬ喻云水等利用响应面模型方法研究施胶量对于竹胶板干湿两状态下纵横向弹性模量和静曲强度的影响ꎮ试验结果表明ꎬ随着施胶量的增加ꎬ静曲强度和弹性模量呈上升趋势ꎬ但是在较高的施胶量条件下ꎬ其对弹性模量的影响会减弱甚至下降ꎮ１.５㊀竹材质量对竹胶板力学性能的影响除竹材胶合板制造过程中的各项因素会对竹胶板成品的力学性能产生影响ꎬ作为生产原料的竹材本身的性能也会对竹胶板成品的力学性能产生影响ꎮ２０１５年ꎬ高洪一[９]等以毛竹为试验材料进行竹材的准静态拉伸试验和中速拉伸试验ꎬ来对竹材的破坏形式和力学性能进行分析和研究ꎮ试样按是否有竹节分为两种ꎮ通过准静态拉伸试验可以发现ꎬ无竹节的竹材抗拉强度高于有竹节的竹材ꎬ且竹龄对于无竹节竹材的抗拉强度影响明显ꎬ随着竹龄的增大ꎬ无竹节竹材的抗拉强度会逐渐提高ꎬ而竹龄对于有竹节竹材的抗拉强度影响并不明显ꎮ这是因为竹材的维管束有较好的抗拉性能ꎬ同时随着竹龄的增长ꎬ竹材的维管束会变粗ꎬ承载能力也会变强ꎬ抗拉强度相应就能提高ꎬ但是在竹节处维管束分布是稀疏且弯曲的ꎬ拉伸时就更易被破坏ꎬ竹龄的增长也不会对其强度有明显影响ꎮ试验表明竹龄为３年的竹材抗拉强度最大ꎬ可达１９１.２３ＭＰａꎮ而有竹节的竹材易在竹节处断裂ꎬ其最大抗拉强度为８６.０５ＭＰａꎬ远低于无竹节处抗拉强度ꎮ同样ꎬ通过准静态拉伸试验可以发现无竹节竹材的弹性模量大于有竹节竹材ꎬ且随着竹龄的增长ꎬ无竹节的竹材的弹性模量会随之增加ꎬ而有竹节的竹材的弹性模量则随之减小ꎮ中速拉伸试验的结果则说明了随着竹龄的增长ꎬ竹材的抗拉强度会逐步降低ꎮ２０１３年ꎬ王琮琮[１０]等将厚薄两种规格的竹片按照质量好坏分为五等并按一定方式组坯生产竹帘胶合板ꎬ并通过对其纵向弹性模量以及静曲强度的研究来得出能产出较高质量的竹帘胶合板的竹片的质量要求ꎮ试验发现竹片的弯曲度㊁厚度均匀度以及是否存在竹节等都对竹材胶合板成品质量有影响ꎮ要生产出较高质量的竹帘胶合板ꎬ竹片应该挑选表面平滑㊁无弯曲变形㊁无竹黄层㊁无虫蛀㊁无腐朽的ꎬ若竹片上存在竹节ꎬ竹节应该平滑且无大幅度突出ꎬ生产时各层竹片也应选择厚度接近一致的ꎬ遵守中心对称的原则ꎮ在此试验中ꎬ测得厚度小于０.２ｍｍ的竹片所生产出来的竹帘胶合板的纵向弹性模量和静曲强度最好ꎬ分别能达到１２４.５ＭＰａ和７４６８.３ＭＰａꎮ２０１４年ꎬＪｉｎＱｉｕＱｉ[１１]等以慈竹为原材料研究了竹杆杆高对于竹胶板力学性能的影响ꎮ实验结果表明ꎬ随着杆高的增加ꎬ抗压强度增大而抗剪强度减小ꎬ抗拉强度则是先增大后减小ꎬ在杆高为６ｍ时达到最大ꎬ抗弯强度也同样随杆高的增加呈现出先增大后减小的趋势ꎮ一般情况下ꎬ对竹材进行热处理会降低其力学性能ꎬ从而使以竹材为生产原料的竹胶板的力学性能下降ꎮ但是在一些特殊情况下ꎬ热处理反而能够增强竹材的力学性能[１２]ꎮ２０２０年Ｗａｎｇ[１３]等通过实验发现ꎬ在１４０ħ/３０ｍｉｎ的条件下对竹材用饱和蒸汽进行高温处理ꎬ能使竹材的抗弯强度达到１９６.６ＭＰａꎬ比未处理的竹材提高了１０.８％ꎬ而当温度升高到１６０ħ时ꎬ处理１０ｍｉｎ会使静曲强度提高４.６％ꎬ弹性模量提高２.３％ꎮ这是因为热处理提高了竹材的密度以及纤维素结晶度ꎮ但是当温度继续上升或时间继续延长之后ꎬ竹材的静曲强度和弹性模量则会开始下降ꎮ试验结果表明１６０ħ/３０ｍｉｎ或者１８０ħ/１０ｍｉｎ是对木材进行热处理的较好条件ꎮ２０１２年ꎬＺｈａｎｇ[１４]等人通过试验发现在对木材进行热处理的过程中ꎬ在１２０ħ时静曲强度会达到最大值ꎬ而在１４０ħ时弹性模量达到最大值ꎬ而当温度大于２００ħ之后ꎬ静曲强度和弹性模量都会发生显著降低ꎮ同时ꎬ在同一温度下ꎬ时间的长短也会对竹材的力学性能产生影响ꎮ例如ꎬ在１６０ħ下热处理１小时ꎬ木材的静曲强度会比未处理的增加５.７％ꎬ但是当时间延长到４ｈ之后ꎬ静曲强度反而会降低６.３％ꎮ１.６㊀不同竹材对竹胶板力学性能的影响ＤｉｎｉｅＡｗａｌｌｕｄｄｉｎｌ[１５]等选择四种不同种类的竹２５第３期张㊀劢ꎬ等:竹胶板力学性能影响因素的研究进展材ꎬ并对其进行了压缩㊁拉伸以及含水率测试ꎮ结果表明竹材顶部的抗压强度最高ꎬ其次是中部ꎻ竹材的抗拉强度在顶部㊁中部和底部则没有明显差别ꎻ含水率的下降则会使竹材有更高的抗压强度ꎮ研究总体表明竹材有良好的强度性能且有作为建筑材料的特性ꎮ２０１２年ꎬＫｈａｎｄｋａｒ－ｓｉｄｄｉｋｕｒ[１６]等将用梨竹和木棉制成的竹席－木单板胶合板和竹席胶合板以及木单板胶合板放在一起ꎬ以万能试验机作为实验器材ꎬ研究比较它们的弹性模量和静曲强度ꎮ试验结果表明三种胶合板的静曲强度均处于较高水平ꎬ而弹性模量最高的是竹席胶合板ꎬ其次是竹席－木单板胶合板ꎬ最差的是木单板胶合板ꎮ其原因是竹纤维有较长的纤维长度以及较厚的细胞壁ꎬ增加了竹材的机械强度ꎬ从而增强了竹材的弹性模量ꎮ２０１１年ꎬＭ.Ａｓｈａｄｕｚｚａｍａｎ[１７]等用梨竹制作出竹席胶合板ꎬ并将其与市场上现有的木棉胶合板进行比较ꎬ发现以梨竹为原材料的竹席胶合板的弹性模量是木棉胶合板的６倍ꎬ静曲强度是其３倍ꎬ都远高于木棉胶合板ꎮ这是因为竹材有较大的纤维长度ꎬ且竹材的纤维沿竹子长度方向排列ꎬ为其提供了更大的强度和刚度ꎮ２㊀结论与展望我国是世界上竹资源最丰富的国家ꎬ无论是竹种资源㊁竹林面积还是蓄积量ꎬ都处在世界前列[１８]ꎮ竹材具有生长周期短㊁再生性强㊁抗拉㊁抗压㊁抗弯性能好等优点ꎬ相较于木胶合板ꎬ生产使用竹胶合板的经济性更好[１９]ꎮ目前ꎬ虽然竹胶合板已经开始在建筑㊁造船㊁车辆等领域被广泛使用ꎬ但是与竹胶板制作生产相关的试验研究㊁标准制定方面依然存在不足ꎮ就竹胶板的力学性能来说ꎬ目前大部分研究都聚焦于研究其静曲强度和弹性模量ꎬ对于抗弯性能㊁抗拉㊁抗压性能㊁抗剪性能的研究报告却不多见ꎮ很多研究也是通过研究改进竹材自身性能来从侧面论述各影响因素对于竹胶板力学性能的影响ꎮ希望未来能有更多关于竹胶板力学性能及其优化方面的研究ꎬ有更多关注于竹胶板抗弯性能㊁抗拉性能等除弹性模量和静曲强度的力学性能方面的研究ꎬ以及竹胶板生产相关标准的出现ꎮ希望未来能有更多研究人员投入到竹胶板性能研究与生产制造方面的研究工作中去ꎮ相信在不久的将来ꎬ竹胶板会得到更广泛的应用ꎮ参考文献:[１]㊀郭陶明.我国竹胶板模板的现状及发展趋势[Ｊ].建材技术与应用ꎬ２００７(１１):２０－２２.[２]㊀冯明智ꎬ赵瑞龙ꎬ高黎ꎬ等.结构用竹胶合板的应用现状及展望[Ｊ].木材加工机械ꎬ２０１２ꎬ２３(２):４５－４９＋５１.[３]㊀喻云水.湿状态下竹胶合板模板力学性能与数值模拟研究[Ｄ].长沙:中南林业科技大学ꎬ２００６.[４]㊀高黎ꎬ王正ꎬ任一萍.热压工艺曲线对竹篾胶合板性能的影响[Ｊ].木材加工机械ꎬ２０１２ꎬ２３(５):２２－２５.[５]㊀彭亮.含水率对竹胶合板力学性能的影响及纤维饱和点测定[Ｊ].湖南林业科技ꎬ２０１９ꎬ４６(５):２８－３２.[６]㊀高黎ꎬ王正ꎬ任一萍.热压工艺及板坯含水率对竹帘胶合板性能的影响[Ｊ].木材工业ꎬ２０１２ꎬ２６(６):９－１２.[７]㊀刘学ꎬ喻云水ꎬ周蔚虹.慈竹竹帘胶合板力学性能研究[Ｊ].湖南林业科技ꎬ２０１２ꎬ３９(１):５１－５３.[８]㊀冯明智ꎬ赵瑞龙ꎬ高黎ꎬ等.浸胶量对竹篾胶合板物理力学性能的影响[Ｊ].木材工业ꎬ２０１３ꎬ２７(３):５４－５６.[９]㊀高洪一ꎬ刘艳丰.竹材力学性能研究[Ｊ].中国农机化学报ꎬ２０１５ꎬ３６(６):１３９－１４２.[１０]㊀王琮琮ꎬ钱俊.竹片质量对竹帘胶合板静曲强度与弹性模量的影响[Ｊ].浙江农林大学学报ꎬ２０１４ꎬ３１(５):７５８－７６３. [１１]㊀ＱＩꎬＪＩＮＱＩＵꎬＸＩＥꎬＪＩＵＬＯＮＧꎬＨＵＡＮＧꎬＸＩＮＧＹＡＮꎬｅｔａｌ.Ｉｎ￣ｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｙｏｆｂａｍｂｏｏｃｕｌｍｏｎｍｅ￣ｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｍｂｏｏｐｌｙｗｏｏｄ:ｅｆｆｅｃｔｏｆｃｕｌｍｈｅｉｇｈｔ[Ｊ].Ｊｏｕｒｎａｌｏｆｗｏｏｄｓｃｉｅｎｃｅꎬ２０１４ꎬ６０(６):３９６－４０２.[１２]㊀ＬＩꎬＺＨＡＯ－ＺＨＡＯꎬＬＵＡＮꎬＹＵꎬＨＵꎬＪＩＮ－ＢＯꎬｅｔａｌ.Ｂａｍｂｏｏｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｉｒｅｆｆｅｃｔｓｏｎｂａｍｂｏｏｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ[Ｊ].２０２２ꎬ３３１(Ｍａｙ９):１２７３２０.１－１２７３２０.８.[１３]㊀ＷａｎｇꎬＸ.ꎬＣｈｅｎｇꎬＤ.ꎬＨｕａｎｇꎬＸ.ｅｔａｌ.Ｅｆｆｅｃｔｏｆｈｉｇｈ－ｔｅｍｐｅｒａ￣ｔｕｒｅｓａｔｕｒａｔｅｄｓｔｅａｍｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌꎬｃｈｅｍｉｃａｌꎬａｎｄｍｅ￣ｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍｏｓｏｂａｍｂｏｏ.ＪＷｏｏｄＳｃｉ６６ꎬ５２(２０２０). [１４]㊀ＺｈａｎｇꎬＹａＭｅｉꎬＹｕꎬＹａｎｇＬｕｎꎬＹｕꎬＷｅｎＪｉ.Ｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｒｍａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｈｙｌｌｏｓｔａｃｈｙｓｐｕｂｅｓｃｅｎｂａｍｂｏｏ[Ｊ].ＥＵＲＯＰＥＡＮＪＯＵＲＮＡＬＯＦＷＯＯＤＡＮＤＷＯＯＤＰＲＯＤＵＣＴＳꎬ７１(１):６１－６７.[１５]㊀ＭｏｈａｍｅｄＡ.ＩｓｍａｉｌꎬＤｉｎｉｅＡｗａｌｌｕｄｄｉｎꎬＮｏｒＨａｓａｎａｈＡｂｄｕｌＳｈｕｋｏｒＬｉｍꎬＭｏｈｄＨａｎｉｍＯｓｍａｎꎬＭｏｈｄＷａｒｉｄＨｕｓｓｉｎꎬＭｏｈｄＡｚｒｅｅｎＭｏｈｄＡｒｉｆｆｉｎꎬＨａｎ－ＳｅｕｎｇＬｅｅ.Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂａｍｂｏｏｓｐｅｃｉｅｓ[Ｊ].ＭＡＴＥＣＷｅｂｏｆＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｓꎬ２０１７ꎬ１３８[１６]㊀Ｋｈａｎｄｋａｒ－ＳｉｄｄｉｋｕｒꎬＲ.ꎬＮａｚｍｕｌꎬａＤ.Ｍ.ꎬ＆ＩｓｌａｍꎬＭ.Ｎ.(２０１２).Ｓｏｍｅｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｍｂｏｏｍａｔ－ｗｏｏｄｖｅｎｅｅｒｐｌｙｗｏｏｄ.ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＲｅｓｅａｒｃｈＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓꎬ１(２)ꎬ６１–６４.[１７]㊀ＭＩＳｈａｍｓꎬＲＲａｎａꎬＭＮＨＫｈａｎꎬＭＡｓｈａｄｕｚｚａｍａｎ.ＳｕｉｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＭｕｌｉＢａｍｂｏｏ(Ｍｅｌｏｃａｎｎａｂａｃｃｉｆｅｒａ)ｆｏｒＭａｋｉｎｇＢａｍｂｏｏＭａｔＰｌｙ￣ｗｏｏｄ[Ｊ].ＢａｎｇｌａｄｅｓｈＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０１１ꎬ４６(４):５４３－５４８.[１８]㊀李岚ꎬ朱霖ꎬ朱平.中国竹资源及竹产业发展现状分析[Ｊ].南方农业ꎬ２０１７ꎬ１１(１):６－９.[１９]㊀郑世慧ꎬ刘广路ꎬ岳祥华ꎬ等.中国竹资源培育现状与增产潜力[Ｊ].世界竹藤通讯ꎬ２０２２ꎬ２０(５):７５－８０.３５。

钢-薄层uhpc轻型组合桥面结构抗弯疲劳及
剩余承载力试验研究
本试验研究了钢-薄层超高性能混凝土（UHPC）轻型组合桥面结构的抗弯疲劳和剩余承载力性能。

试验结果表明，该桥面结构具有较好的抗弯疲劳性能和高的剩余承载力。

首先进行了静载试验和动载试验，根据实验数据推导出了该结构的荷载位移曲线。

接着进行了抗弯疲劳试验，通过不同荷载幅值下的循环荷载测试，测定了该结构的疲劳极限状态。

最后进行了剩余承载力试验，通过加速荷载加速龟裂和裂缝扩展，测定了该结构的剩余承载力。

试验结果表明，该结构在经历了一定程度的疲劳荷载和裂缝扩展之后，仍然具有很高的剩余承载力，证明了该结构的可靠性和耐久性。

本试验为钢-薄层UHPC轻型组合桥面结构的工程应用提供了参考，并为深入研究该结构的力学性能和应用前景奠定了基础。

冷弯薄壁型钢组合楼盖的刚度研究的开题报告题目：冷弯薄壁型钢组合楼盖的刚度研究研究背景：近年来，随着工业化和城镇化的发展，建筑行业对于建筑结构的要求也越来越高，其中包括了钢结构的应用。

由于钢结构具有强度高、刚度大、施工方便等优点，因此在大型建筑、多层住宅等领域得到了广泛应用。

而冷弯薄壁型钢是一种新型的轻型钢材料，因其具有较高的刚度和承载能力，已被广泛用于建筑结构中。

而组合楼盖作为建筑结构的重要组成部分之一，其刚度问题一直是建筑结构领域的研究热点。

目前国内外研究主要集中在预制混凝土组合楼盖或混凝土钢筋组合楼盖方面，而对于冷弯薄壁型钢组合楼盖刚度的研究还比较缺乏。

研究内容：本研究将以冷弯薄壁型钢为主要研究对象，分析冷弯薄壁型钢组合楼盖的刚度问题。

研究内容将包括以下几个方面：1. 冷弯薄壁型钢组合楼盖的力学性能分析；2. 分析结构中主要的刚度影响因素；3. 基于有限元分析方法，建立冷弯薄壁型钢组合楼盖的模型，并进行模拟分析；4. 基于理论分析和实验结果，评估冷弯薄壁型钢组合楼盖的刚度。

研究意义：本研究旨在深入研究冷弯薄壁型钢组合楼盖的刚度问题，为提高建筑结构刚度提供新的思路和方法，并为工程实践提供有力的支持。

同时，该研究将为冷弯薄壁型钢的应用提供重要的参考依据，促进冷弯薄壁型钢在建筑结构中的应用和推广。

研究方法：本研究将采用理论分析和数值模拟相结合的方法进行研究。

主要包括以下步骤：1. 针对冷弯薄壁型钢的力学性能进行分析，建立力学模型；2. 分析冷弯薄壁型钢组合楼盖的主要刚度影响因素和计算方法；3. 基于有限元分析方法，建立冷弯薄壁型钢组合楼盖的模型，并进行模拟分析；4. 对模拟结果进行分析、评估和优化，确定最优的结构设计方案。

预期成果：1.对冷弯薄壁型钢的力学性能进行详细的分析和研究；2.明确冷弯薄壁型钢组合楼盖的刚度影响因素和计算方法；3.基于有限元分析方法建立冷弯薄壁型钢组合楼盖的模型；4.评估冷弯薄壁型钢组合楼盖的刚度，确定最优的结构设计方案。

薄壁型钢-重组竹组合工字形梁受剪性能研究作者：葛玉猛李玉顺童科挺张家亮来源：《森林工程》2018年第06期摘 要：本文提出组合效应更好的薄壁型钢-重组竹组合工字形梁，薄壁型钢-重组竹组合工字形梁是将冷弯薄壁型钢与重组竹通过结构粘合剂或者结构粘合剂加自攻螺钉复合而成。

以剪跨比、型钢厚度、腹板厚度和腹板高度等为参数进行12根组合梁的受剪性能试验，观测组合梁破坏过程、变形特征和分析受剪承载力的影响因素，并提出组合梁受剪承载力计算公式。

研究结果表明，薄壁型钢-重组竹组合工字形梁整体工作性能良好，组合效应显著，具有较高的受剪承载力;组合梁的受剪承载力主要受剪跨比影响，随着剪跨比的增大其受剪承载力降低，当剪跨比较小时试件发生剪切破坏，随着剪跨比的增大组合梁破坏形态由剪切破坏过渡到弯曲破坏;本文提出的组合梁受剪承载力计算公式所得结果与试验结果之间吻合良好。

关键词：重组竹;冷弯薄壁型钢;组合工字形梁;剪跨比;受剪承载力中图分类号：TU758 文献标识码：B 文章编号：1006-8023（2018）06-0072-08Study on Shear Behavior of Thin-Wall Steel-Recombinant Bamboo Composite BeamsGE Yumeng， LI Yushun*， TONG Keting， ZHANG Jialiang（School of Architecture Engineering and Environment， Ningbo University， Ningbo 315211）Abstract： In this paper， it is proposed that the combination effect is better for the thin-walled steel-recombined bamboo composite I-beam. The thin-walled steel-recombined bamboo composite I-beam is composed of the cold-formed thin-walled steel and the recombined bamboo through the structural adhesive or the structural adhesive with the self tapping screw. The shear behavior test of 12 composite beams was carried out with parameters of shear span ratio， profile steel thickness， web thickness， and web height as parameters. The failure process and deformation characteristics of composite beams are observed， and the influencing factors of shear capacity are analyzed. The calculation formula of shear capacity of composite beams is proposed. The results show that the thin-walled steel-reconstituted bamboo composite I-beam has good overall work performance， significant combined effect， and high shear bearing capacity; the shear bearing capacity of the composite beam is mainly affected by the shear-span ratio. When the ratio increases， the shear capacity decreases. When the shear span is relatively small， the specimen undergoes shear failure. With the increase of the shear span ratio， the composite beam failure mode transitions from shear failure to bending failure. The results produced by the calculation formula of shear capacity of composite beams which is proposed in this paper are in good agreement with the experimental results.Keywords： Reconstituted bamboo; cold-formed thin-wall steel; I-shaped composite beam; shear-span ratio; shear capacity0 引言傳统房屋建筑的梁柱主要使用钢筋混凝土结构，随着生活质量的提高，现代人对建筑中的梁柱结构有了新的要求，例如，梁要美观、轻质高强和绿色天然等。