圆竹取自竹茎秆中部,由生长有隔膜的竹节和中空的节间交替构成,并保持自然外观形态的圆筒状竹材。竹材采伐后在运输、仓储、分选等环节均伴随着气干失水。竹材的大气干燥是一种经济环保且适用于偏远林区的一种干燥方式,然而气干受环境因素影响较大,竹材含水率难以控制,干裂问题一直困扰着圆竹产品质量和产业发展。干裂与圆竹壁层的梯度结构密切相关,竹壁由表皮、竹肉、髓环三部分构成,而竹肉又是以维管束单向增强体和薄壁细胞多孔基体两相材料复合而成的梯度材料。系统研究含水率、干缩行为、力学性能的壁层梯度差异及其与干裂的关系,不仅有助于探究圆竹干裂特性、发生规律及机理机制,更是为生产中应力监测、干燥工艺调控以及防裂技术开发提供新思路和理论依据。本项目基于壁层的梯度结构,对气干过程中毛竹圆竹气干速率与干裂特性、干缩应变与开裂关系、含水率及横纹力学性能的壁层梯度差异、干裂机理与模型验证等方面进行了研究,得到如下结果:（1）圆竹气干特性显著,环境湿度及温度是影响气干速率的主要因素,在连续高湿环境中圆竹含水率不降反升,当含水率降至35%左右时气干速率显著降低;分段函数气干模型不仅能够准确计算圆竹实时含水率,还能反映气干特性。圆竹干裂主要发生在平均含水率43%～12%区间,依据气象资料和气干模型可实现圆竹干裂的预判,对生产具有指导意义。（2）气干过程中,圆竹弦向干缩应变表现出升高-降低-再升高的三阶段波动特性。节间与节的干缩行为差异显著,二者具有强弱交替的周期性规律,空心节间较强的干缩行为受到节隔组织的周期性阻滞,从而维系了圆竹整体结构的稳定与应力平衡。而端部节的缺失,横截面处竹壁弦向干缩的差异分布和应力集中导致端部大量开裂。（3）干燥过程中竹壁层含水率梯度动态变化显著。干燥初期,竹肉层含水率高于其他各层并维持在纤维饱和点以上,壁层间维持较大含水率梯度差,干燥中期至末期,含水率梯度差逐渐降低。（4）竹壁层间弦向干缩行为不同步。干燥初期竹肉层弦向干缩强于其它各层,干燥中期至末期竹壁层干缩应变由外至内呈降低趋势,自由干缩应变与含水率呈三次函数关系。（5）竹壁层的弦向抗拉强度、弹性模量与含水率均呈指数函数关系,机械吸附应变与含水率呈三次函数关系,粘弹性应变是以含水率为变量的Logistic函数;壁层间力学性能梯度差异显著。（6）干燥过程中竹壁最外层先受压应力作用,随后很快转向受拉应力作用并持续至干燥末期;竹肉各层主要受拉应力作用,且由外至内呈梯度递减;最内层主要受压应力作用,且随含水率降低呈增大趋势。竹壁外侧拉应力大于其弦向抗拉强度时,表皮层部位启裂。受拉应力持续对竹肉各层的作用,裂缝径向延伸至髓环附近后停滞。竹壁外侧的干燥应力与弦向抗拉强度的关系是圆竹启裂的关键因素。（7）建立在壁层梯度结构性能与含水率的函数关系基础上的干燥应力模型具有较高的准确性和实用性,在干燥过程中通过监测圆竹壁层实时含水率即可对干燥应力、弦向抗拉强度进行计算,从而达到预判开裂的目的。