建筑用竹材顺纹抗拉力学性能试验方法研究

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在我国开展的大规模经济建设中,木材资源渐感不敷应用,各地建筑工程部门纷纷采用竹材,作为木材主要代用品之一.且竹材成材快,三至四年便可成材,竹材的应用渐受重视.而且竹材具有强度高,竹青表面致密等优点,开展竹材的研究与应用已经日益成为重要的课题.进行竹材的试验方法研究是竹材的基础研究工作之一.虽然前人已经对竹材抗拉强度的测定作了大量工作,但是在竹材顺纹受拉试验的试验方法上还存在很多问题.本文首先对竹材顺纹受拉小型标准试件进行有限元分析,分析试件截面弧度变化对试件的影响.然后通过对竹材顺纹受拉小试件的有限元分析,以及受拉小试件所存在的问题对试件形式进行改进,进行对比试验,探讨改进受拉小试件试验的方法.之后对竹材顺纹受拉整材试验进行进一步探讨,尝试了两种试验方法,即全截面的竹材顺纹受拉试验和扇形截面的竹材顺纹受拉试验.最后对木材与竹材的材性做对比分析,对进行竹材整材试验的必要性和可行性进行探讨,论证竹材与木材的试验方法差异.取得了以下结论:1.经过对受拉试件模型进行有限元分析,发现试件模型的圆弧弧度越缓,应力分布的变化也越缓,越适合作为受拉试件.最终得出弧度变化规律曲线,当弧度曲率半径大于240mm时,弧度变化规律曲线已经趋于水平,可以认为弧度曲率半径大于240mm是受拉试件比较理想的选择.2.在竹材小试件顺纹受拉试验中,经过对比试验,第三类试件明显优于其它两类试件.其优点为试验结果的变异系数小,试件制作简便,试件在试验中受到的影响因素小.3.经过进行竹材受拉试验,对竹材受拉小试件的试验方法进行了研究.涉及到了六个方面,试件数量的确定,试材采集和试条劈制方法,试材的运输与存放,试件形式选择,试件含水率的调整,试件的夹持方法.4.在进行竹材整材顺纹受拉试验过程中,环氧树脂与竹材之间的粘结强度与竹材表面粗糙程度和环氧树脂的配比密切相关.环氧树脂与固化剂和稀释剂的配比对其本身强度影响很大.5.竹材与木材材性大不相同,不适宜也不必要完全采用竹材整材试验.
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