現(xiàn)代竹結構房屋的試驗研究與工程應用.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，隨著人們環(huán)保意識的增強，竹材及其竹制品在結構方面的用途獲得了穩(wěn)步增長。竹子因其生長快和加工簡便等優(yōu)點，有望取代了生長緩慢的普通闊葉木材，成為一種有著廣泛應用前景的可再生原料。竹子具有較強的力學性能，低成本，可再生性，分布廣泛等特點，使其在發(fā)展中國家的國民經(jīng)濟建設中扮演著重要的角色。而且，由于竹子生長快且根系發(fā)達，竹子是良好的碳的儲存庫，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構。造價低廉的輕型木結構住宅曾經(jīng)而且將來還將繼續(xù)占據(jù)了住宅市場的主導地位。我國的森林資源十分的匱乏，這就嚴重的影響了木結構住宅的推廣應用，因此需要尋找一種木材的替代品。
　　 輕型竹結構房屋在我國屬于新興的建筑結構形式，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現(xiàn)代竹木及組合結構研究所實施，結合“長江學者和創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃教育部創(chuàng)新團隊項目”(IRT0619)、“美國藍月基金項

3、目”(710082)及“國家自然科學基金”(50938002)對現(xiàn)代竹結構房屋的試驗研究和工程應用進行了系統(tǒng)的研究，主要研究內容和結論如下：
　　 本文介紹了現(xiàn)代竹結構住宅的試驗、設計和建造，詳細介紹了平臺式竹結構住宅的基礎、墻體、樓蓋、屋蓋等方面的特點。輕型竹結構住宅充分的利用了竹材的輕質高強、加工性能好和較好的耐久性能的優(yōu)點，主要解決了現(xiàn)代竹結構住宅在抗震性能、防潮、防蟻和室內空氣品質等方面的一些技術難題。
　　 本

4、文對六榀5m和6m跨度的竹結構屋架進行了檢驗性試驗和全跨破壞性試驗，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)的屋架設計方法通常假定節(jié)點為鉸接或剛接，忽略了節(jié)點的半剛性，這種假定不符合屋架的實際受力特性。本文通過考慮屋架結點的半剛性特性，對比分析了不同節(jié)點模型狀態(tài)下的承載力和變形性能，半剛性節(jié)點模型的分析結果和實驗結果吻合得較好。
　　 本文選擇了能夠反映實際“單戶竹結構房屋”特點的底層一個長寬高為3.66m×

5、2.44m×2.6m的房間進行模擬地震振動臺試驗和推覆試驗。在每個水準和試驗階段結束前后進行白噪聲掃頻。本文主要研究了模型結構房屋在不同的地震水準作用下的動力特性、加速度反應、位移反應、底梁板與墻骨柱的豎向相對位移以及地腳螺栓內力的變化。竹結構模型房屋在經(jīng)歷振動臺試驗后，未經(jīng)任何修復與加固即進行推覆試驗直至破壞。模型結構薄弱部位為剪力墻中墻面板邊緣的釘連接，通過加密板邊緣的釘子，可以提高結構的抗震能力和整體剛度，保證水平地震作用較好地傳