集成竹（Laminated veneer bamboo,LVB）是由竹片顺纹组坯胶合而成的一种纤维定向高强结构材,适用于大跨及多、高层建筑中的梁和柱等结构构件,应用前景广阔。因为竹材天然属性和加工工艺等因素,集成竹材料不可避免地会含有微裂纹、微孔等初始缺陷。在结构服役期间,材料内部微裂纹、微孔等缺陷扩展导致地结构刚度退化、强度降低,会致使集成竹构件可能在达到设计强度前率先发生断裂破坏,进而影响集成竹建筑正常安全使用。因此,了解集成竹材料的断裂破坏特征、建立集成竹材料的断裂破坏准则是集成竹结构设计中不能回避地重要问题之一。由于集成竹材料内部微裂纹、微孔等缺陷是随机分布在基质层和胶合介质层中,受力过程中,根据缺陷所在位置的不同,集成竹会出现层内断裂（Intralaminar fracture）和层间断裂（Interlaminar fracture）2种不同的断裂破坏模式。这2种断裂破坏模式具有不同的断裂破坏特征,集成竹Ⅰ型层内断裂呈现线性破坏特征,而集成竹Ⅰ型层间断裂由于一定程度地纤维桥连现象,非线性断裂特征显著,其裂纹尖端破坏机理极其复杂。因此,本文主要聚焦集成竹Ⅰ型层内和Ⅰ型层间断裂破坏现象,针对裂纹尖端位移场求解、断裂能计算方法和断裂韧度影响因素等问题开展双悬臂梁（Double cantilever beam,DCB）拉伸试验研究和理论分析,主要研究内容和成果如下:（1）进行了双悬臂梁Ⅰ型层内和层间断裂试验,研究了集成竹Ⅰ型层内断裂和Ⅰ型层间断裂破坏过程。结果表明:集成竹Ⅰ型层内断裂荷载-位移（F-υ）曲线分为2个阶段,即线性上升段和裂纹扩展阶段;加载端位移随着荷载的增加呈线性增加,裂纹长度不变,待达到极限荷载后,裂纹迅速扩展,荷载下降,构件失效。集成竹Ⅰ型层间断裂的荷载-位移曲线可以概括为线性上升、裂纹前端非线性损伤积累和裂纹扩展3个阶段;在线性阶段,荷载-位移曲线呈线性关系;当荷载达到比例极限后,裂纹尖端开始出现损伤,非线性损伤积累会在裂纹尖端形成一个塑性扩展区（Fracture process zone,FPZ）,试件刚度逐渐退化,荷载-位移曲线呈非线性软化特征;当裂纹尖端塑性扩展区发展完全后,裂纹扩展,荷载-位移曲线开始下降,构件失效。（2）基于断裂力学的方法,分别采用单线性内聚力模型（Single linear cohesive zone model,SL-CZM）和双线性内聚力模型（Bilinear cohesive zone model,BL-CZM）对集成竹Ⅰ型层内和Ⅰ型层间断裂行为进行分析,建立了集成竹Ⅰ型层内断裂和Ⅰ型层间断裂的裂纹尖端场内聚力本构关系方程,并得到了方程的解析解。从理论上给出了标准双悬臂梁试验中的集成竹Ⅰ型层内和层间试件的荷载-裂纹长度（F-a）关系方程,得到了含内聚力模型参数的全过程荷载-位移曲线。在此基础上,进一步通过间接法得到了单线性和双线性内聚力模型的本构参数,确定了集成竹Ⅰ型层内和层间断裂能计算公式。计算结果与试验结果对比显示,两者吻合良好,验证了本文提出的单线性和双线性内聚力模型的有效性。该理论方法不需要测量裂纹的时时扩展长度,避免了大量地数据处理过程。（3）采用高速高频裂纹观测试验技术,以1000帧/秒的速度采集裂纹扩展过程中的荷载-裂纹长度曲线,提出了基于数字图像相关技术（Digital image correlation,DIC）的名义裂纹尖端确定方法,通过试验直接给出的荷载-裂纹长度曲线计算断裂能,与理论公式得出的结果对比,验证了高速观测系统的先进性和有效性。解决了现行传统DCB试验通过加卸载或者荷载-位移曲线间接推算等方式手动测量和记录试件的荷载-裂纹长度关系误差大的问题。（4）研究了不同初始裂纹长度和双悬臂梁试件尺寸对集成竹Ⅰ型层内和Ⅰ型层间断裂能的影响。结果表明:由于集成竹Ⅰ型层内断裂试件的裂纹尖端不存在不可忽略地塑性扩展区,初始裂纹长度和试件尺寸对集成竹Ⅰ型层内试件断裂能结果没有影响。而集成竹Ⅰ型层间试件断裂能大小由于裂纹尖端塑性区的存在,会随着试件高度/厚度的增加,断裂能先增大/减小后趋于稳定。因为,试件高/厚度较小时,裂纹尖端塑性损伤区发展不完全,随着试件高度/厚度的增加,裂纹尖端塑性损伤区进一步发展,断裂能会增加/减小,待裂纹尖端塑性区发展充分后,断裂能将趋于一稳定值,即断裂韧度。（5）采用虚拟裂纹闭合法（VCCT）与内聚力模型（CZM）对集成竹Ⅰ型层间断裂双悬臂梁试件进行有限元分析,并通过与试验结果的对比验证了上述两方法用于模拟集成竹Ⅰ型层间断裂行为的有效性。进一步利用内聚力模型考察了双悬臂梁试件的宽度对Ⅰ型层间断裂能的影响。研究结果表明,集成竹Ⅰ型层间断裂能随试件宽度增大呈现减小的趋势。在宽度达到55mm以上时,裂纹尖端应力场受平面应变状态主导,断裂能趋于定值0.5395N/mm,进一步验证了塑性区形状对断裂能的影响。本文基于高速高频裂纹观测试验技术进行了标准双悬臂梁断裂试验,研究了集成竹Ⅰ型层内和层间断裂破坏特征,给出了相应的荷载位移曲线。采用内聚力模型分别针对集成竹Ⅰ型层内和层间断裂破坏模式建立了线性断裂理论分析方法和非线性断裂理论分析方法,获得了荷载-位移-裂纹长度关系理论曲线,得到了断裂能计算公式,给出了集成竹Ⅰ型层内和层间试件的稳定断裂能。基于数字图像相关技术,提出了裂纹尖端位置的确定方法,通过试验直接给出的荷载-裂纹长度关系计算断裂能,并对比了不同初始裂纹长度和试件尺寸对断裂能的影响。通过试验与有限元相结合的方式,分析了双悬臂梁试件厚度对集成竹Ⅰ型层间断裂能的影响,得到了材料平面应变状态下的稳定断裂能,进一步验证了塑性区的存在。为其他复合材料双悬臂梁拉伸型断裂试验研究与理论分析提供了参考。