現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)房屋的試驗(yàn)研究與工程應(yīng)用.pdf

1、人類使用竹材的歷史十分悠久，竹材是人類使用最早的建筑材料之一，近年來(lái)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，竹材及其竹制品在結(jié)構(gòu)方面的用途獲得了穩(wěn)步增長(zhǎng)。竹子因其生長(zhǎng)快和加工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，有望取代了生長(zhǎng)緩慢的普通闊葉木材，成為一種有著廣泛應(yīng)用前景的可再生原料。竹子具有較強(qiáng)的力學(xué)性能，低成本，可再生性，分布廣泛等特點(diǎn)，使其在發(fā)展中國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中扮演著重要的角色。而且，由于竹子生長(zhǎng)快且根系發(fā)達(dá)，竹子是良好的碳的儲(chǔ)存庫(kù)，具有涵養(yǎng)水源、保持水土的作用。在

2、北美，大部分的住宅采用的都是輕型木結(jié)構(gòu)。造價(jià)低廉的輕型木結(jié)構(gòu)住宅曾經(jīng)而且將來(lái)還將繼續(xù)占據(jù)了住宅市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。我國(guó)的森林資源十分的匱乏，這就嚴(yán)重的影響了木結(jié)構(gòu)住宅的推廣應(yīng)用，因此需要尋找一種木材的替代品。
　　 輕型竹結(jié)構(gòu)房屋在我國(guó)屬于新興的建筑結(jié)構(gòu)形式，因此迫切需要開展這方面的研究工作。本文的研究工作由湖南大學(xué)現(xiàn)代竹木及組合結(jié)構(gòu)研究所實(shí)施，結(jié)合“長(zhǎng)江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目”(IRT0619)、“美國(guó)藍(lán)月基金項(xiàng)

3、目”(710082)及“國(guó)家自然科學(xué)基金”(50938002)對(duì)現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)房屋的試驗(yàn)研究和工程應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　　 本文介紹了現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)住宅的試驗(yàn)、設(shè)計(jì)和建造，詳細(xì)介紹了平臺(tái)式竹結(jié)構(gòu)住宅的基礎(chǔ)、墻體、樓蓋、屋蓋等方面的特點(diǎn)。輕型竹結(jié)構(gòu)住宅充分的利用了竹材的輕質(zhì)高強(qiáng)、加工性能好和較好的耐久性能的優(yōu)點(diǎn)，主要解決了現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)住宅在抗震性能、防潮、防蟻和室內(nèi)空氣品質(zhì)等方面的一些技術(shù)難題。
　　 本

4、文對(duì)六榀5m和6m跨度的竹結(jié)構(gòu)屋架進(jìn)行了檢驗(yàn)性試驗(yàn)和全跨破壞性試驗(yàn)，并分析了屋架的主要破壞形式及影響其承載力的一些主要因素。傳統(tǒng)的屋架設(shè)計(jì)方法通常假定節(jié)點(diǎn)為鉸接或剛接，忽略了節(jié)點(diǎn)的半剛性，這種假定不符合屋架的實(shí)際受力特性。本文通過(guò)考慮屋架結(jié)點(diǎn)的半剛性特性，對(duì)比分析了不同節(jié)點(diǎn)模型狀態(tài)下的承載力和變形性能，半剛性節(jié)點(diǎn)模型的分析結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合得較好。
　　 本文選擇了能夠反映實(shí)際“單戶竹結(jié)構(gòu)房屋”特點(diǎn)的底層一個(gè)長(zhǎng)寬高為3.66m×

5、2.44m×2.6m的房間進(jìn)行模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和推覆試驗(yàn)。在每個(gè)水準(zhǔn)和試驗(yàn)階段結(jié)束前后進(jìn)行白噪聲掃頻。本文主要研究了模型結(jié)構(gòu)房屋在不同的地震水準(zhǔn)作用下的動(dòng)力特性、加速度反應(yīng)、位移反應(yīng)、底梁板與墻骨柱的豎向相對(duì)位移以及地腳螺栓內(nèi)力的變化。竹結(jié)構(gòu)模型房屋在經(jīng)歷振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)后，未經(jīng)任何修復(fù)與加固即進(jìn)行推覆試驗(yàn)直至破壞。模型結(jié)構(gòu)薄弱部位為剪力墻中墻面板邊緣的釘連接，通過(guò)加密板邊緣的釘子，可以提高結(jié)構(gòu)的抗震能力和整體剛度，保證水平地震作用較好地傳