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重组竹尺寸稳定性及力学特性

         
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【目的】重组竹因其优异的物理力学性能和绿色环保特性,已被广泛应用于装饰装修、户外景观及交通运输等非结构领域,为我国竹产业的可持续发展开辟了新方向,但因缺乏作为建筑结构构件的有效评价依据,很大程度上限制了其在建筑结构领域的推广和应用。通过研究重组竹尺寸稳定性和力学特性,以期为重组竹在工程结构领域的安全设计和合理应用提供科学依据。【方法】基于室外用结构材性能的基本要求和数理统计分析法,测试分析了重组竹的尺寸稳定性、主要力学承载能力及破坏特性,并利用参数法和非参数法确定了其力学强度的特征值,提出了重组竹的力学强度设计参考值。【结果】重组竹强度大、尺寸稳定性好,整体力学性能要优于其他典型的木、竹质结构工程材料;随蒸煮时间的延长,重组竹吸水膨胀率呈线性增加趋势,且厚度方向明显大于宽度方向;力学性能与密度呈线性正相关,且抗弯弹性模量与各力学性能之间相关度较好,可用于预测其他力学性能;重组竹试样的破坏过程历经了线弹性变形、塑性屈服及破坏3个阶段,其水平剪切破坏模式有拉伸面拉断、层间剪切-拉伸面拉断混合破坏2种模式;重组竹力学性能的概率密度服从正态分布,且基于参数法和非参数法所得的强度特征值极为相近。【结论】重组竹尺寸稳定性和表观性能均能满足建筑结构工程用材的要求,且整体力学性能优于其他典型的木竹质结构工程材料。

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