原竹抱口梁柱节点抗弯性能研究

竹材作为一种新型的绿色环保建筑材料,梁柱连接是现代竹结构推广需要考虑的重要问题。为了丰富原竹节点的形式,探究不同构造措施下梁柱节点的刚度和承载力,设计制作了3种形式的原竹抱口梁柱连接节点,按照金属连接件构造的不同命名为简易钢夹节点J1、贯通螺栓节点J2和自攻螺钉节点J3。每一种节点内部依据不同原竹等级设计3组试件,通过单调加载试验,探究节点弯曲力学性能及破坏特征,得到了3种节点的弯矩-转角曲线。基于弯矩-转角曲线变化特征,提出三折线刚度分析模型拟合节点分段刚度参数值,应用欧洲钢结构规范节点类型判别方法,对节点的半刚性程度进行了验证。结果显示:贯通螺栓节点J2和简易钢夹节点J1属于半刚性节点;自攻螺钉节点J3属于铰节点。研究表明:原竹等级对于简易钢夹节点J1和自攻螺钉节点J3的抗弯性能影响不敏感;对于贯通螺栓节点J2的抗弯性能影响显著,等级为T8时与连接件的协同工作性能最优。研究成果可为现代竹结构应用提供理论依据。

基于形态学方法与边缘检测的原竹几何特征识别

为提高原竹初加工过程的自动化、智能化水平,针对竹节位置与原竹内外径的快速精准识别需求,提出了一种基于形态学方法与边缘检测的原竹几何特征识别方法。首先,通过对原竹图像进行预处理,去除背景干扰,获得原竹竹节及竹径截面前景信息。其次,基于边缘检测原理计算原竹竹节图片的梯度数值以判断竹节是否存在,并通过形态学方法确定竹节位置;采用Canny算法获得竹径截面图片的内外径轮廓,基于椭圆截面的最小二乘拟合得到内外径尺寸并分级。最后,进行了原竹竹节与内外径识别试验。结果表明:竹节识别速度为0.2 s/次,准确率为95.5%,内外径识别速度为0.2 s/次,准确率为98%,验证了该方法的有效性。

原竹建筑耐候性影响因素分析研究

通过对国内外大量原竹建筑进行调研与案例分析,分别从屋顶位置和构造细部对原竹建筑的耐候性影响因素进行分析,并进一步提出了原竹建筑自然因素侵蚀角这一概念,整合有屋顶覆盖情况下的影响因素。

玻璃纤维增强复合材料加固原竹螺栓组合节点的抗剪性能

在竹建筑结构中,最常见的螺栓连接节点经常出现顺纹劈裂。通过试验研究了包裹玻璃纤维复合布材(glass fibre reinforced plastics,GFRP)后对于不同螺栓组合节点抗剪承载力的提升效果及加固后抗剪承载力的影响因素,以期为今后工程中竹结构螺栓组合节点的设计与应用提供参考。选取无裂缝无竹节的竹筒,制备单螺栓连接、双螺栓平行连接下的原竹螺栓组合节点试件,不加固组无处理,加固组采用GFRP包裹增强,用单轴压缩试验方法加载。比较加固前后组合节点和GFRP增强节点之间的等效抗剪强度和破坏模式,得出竹筒直径、螺栓直径、螺栓端距和根数对于GFRP增强效果和极限承载能力的影响。GFRP的包裹约束使得节点避免脆性开裂,屈服应力和等效抗剪强度分别提升5.84%~28.46%和7.59%~29.77%。GFRP加固对组合节点的等效抗剪强度提升效果与螺栓直径、竹筒外径、螺栓端距正相关,与螺栓根数没有显著关系。螺栓直径和竹筒外径是影响等效抗剪强度的主要因素。GFRP包裹增强的组合节点等效抗剪强度按照Johansen螺栓屈服模型拟合计算得到的误差平均绝对值为6.4%,在工程中可以用于简化计算。GFRP包裹能有效提升原竹螺栓组合节点的等效抗剪强度,使节点破坏模式由脆性开裂破坏变为延性受压破坏。螺径、螺栓根数、竹筒外径的增大能提升GFRP加固节点承载力和GFRP的承载力增强效果,螺栓端距增大对承载力无显著影响。GFRP加固节点的承载力可以通过螺栓屈服计算模型拟合而较为准确地预测。

原竹预制构件房屋设计与制造技术

以原竹为主要原料设计与制造符合现代居住要求的预制构件房屋,内容包括毛竹的处理与设计强度计算,建筑构件的连接、模块化设计与性能测试,以及预制构件房屋的建造等。结果表明:屋架在实际使用载荷下具有足够的安全性能;墙体的抗侧承载力为0.78t,可用作1～2层住宅承重墙体。通过建设示范房屋证明利用原竹进行现代房屋的设计建造是完全可行的。

原竹-保温材料界面黏结滑移性能试验研究

为研究原竹-保温材料界面的黏结应力与滑移分布,进行了12个试件的拉拔试验,研究了界面的破坏模式、黏结机理及影响黏结强度的因素,并给出了提高原竹-保温材料界面黏结性能的措施.结果表明:原竹-保温材料界面的黏结力由化学胶结力、机械咬合力及摩擦力3部分组成.原竹-保温材料界面的滑移过程可分为4个阶段:无滑移阶段、滑移阶段、摩擦阶段、后滑移阶段.保温材料包裹原竹的长度越长、原竹表面越粗糙、原竹直径越小,其界面黏结强度越大,其中原竹表面粗糙度的影响最大.对原竹表面进行粗糙化处理、选用直径较小的原竹、用保温材料将原竹全面包裹可提高原竹-保温材料界面的黏结性能.

原竹建筑节点构造分析及改进

节点构造问题是原竹建筑发展的主要制约因素。通过对国内外原竹建筑节点构造进行梳理、分类,总结了既有节点构造方法存在的问题,进而提炼出原竹建筑节点构造应解决的关键技术,并提出了新型原竹节点构造方案的初步设想。

传统竹工艺在原竹家具设计中的应用探析

竹是一种很好的木材替代品,但原竹家具发展却远远落后于木质家具。在分析了原竹家具的发展历史、工艺特点以及发展瓶颈后,提出传统竹工艺与现代原竹家具设计相融合的设计方法,并用成功设计案例进行佐证,以期进一步开发,利用原竹家具,并提升原竹家具的经济价值。

原竹骨架喷涂复合材料多功能组合构件力学性能试验研究

为研究原竹骨架喷涂复合材料组合构件的力学性能,该文通过立柱轴压性能和抗弯性能足尺试验,研究其传力过程、承载能力、破坏模式及复合材料对原竹骨架的增强作用。结果表明:组合构件立柱轴压试验的破坏模式为整体失稳破坏;在有限元参数分析中,立柱数目少于6根时,立柱数目越多,平均每根立柱的轴压承载力越大,但立柱数目超过6根时,平均每根立柱的极限承载力随立柱数目的增多反而有降低的风险;立柱间距在200~500 mm范围内,间距越大,其立柱平均承载力越高;对多根立柱统一均匀加载时,构件会发生整体失稳破坏,而对中间立柱单根加载时,其顶部出现局部压溃现象。抗弯性能试验的破坏模式为纵向原竹与复合材料产生滑移,构件在集中荷载处发生弯折破坏。复合材料对构件立柱提供了较好的约束作用,使其轴压承载力提高3.7倍,但与立柱达到抗压强度破坏时的极限承载能力相比低16.7%;当达到组合构件的弯曲容许挠度和峰值挠度时,构件所承担荷载分别约为原竹骨架构件的7倍与4倍,说明复合材料对原竹骨架的增强作用显著。研究成果可为喷涂复合材料-原竹骨架组合结构体系的工程应用提供参考。

原竹龙骨组合结构喷涂式环保墙体热工性能研究

本文针对我国严寒和寒冷地区村镇住宅的居住特点和需求,研发出一种新型的绿色节能环保墙体,即原竹龙骨组合结构喷涂式环保墙体,并通过理论分析和试验测试研究了该墙体的传热特性。基于传热学原理,利用原竹结构、保温材料、石膏基灰浆混合料、钢丝网、抗裂砂浆等作为组成材料,设计制作出了6种不同保温材料与厚度的环保墙体试件。利用实验室热箱法测定了上述墙体的传热系数,与我国严寒和寒冷地区现行的建筑节能标准展开比对,获得了该墙体内置的最佳保温材料的厚度。并对比该环保墙体传热系数的理论设计值,分析该墙体热工性能的影响因素,提出了改善措施,为原竹龙骨组合结构喷涂式环保墙体的设计施工提供指导。

探析原竹家具的结构装饰手法

原竹材料具有独特的装饰特性,如色泽、纹理、质感等,将这些装饰特性与结构设计相结合,就会形成原竹家具独有的装饰风格。本文简要分析了原竹材料的装饰特性,并从点、线、面的角度探析了原竹家具的结构装饰手法。

原竹龙骨组合结构喷涂式环保墙体试验房冬季室内热环境测试

为验证原竹龙骨组合结构喷涂式环保墙体作为建筑围护结构时室内热环境的保温性能,对试验房的冬季室内外温湿度进行现场测试。结果表明,该新型墙体具有良好的热稳定性能,试验房在兼顾绿色环保的条件下可达到与黏土砖墙相同的保温效果,但二者保温效果均一般。建议结合目前墙体热工性能实验数据对试验房的围护结构构造层次进行优化。

基于工业设计的原竹家具造型研究

竹文化是中国传统文化的重要组成部分,是璀璨耀眼的中华文化宝库中的精髓和瑰宝。现代原竹家具的设计,需要考虑将材料特性、设计理念和机械加工三方面内容加以综合与衔接。在竹制饰品的设计中,需不断融入现代工业设计理念和元素,在老题材、旧工艺的基础上推陈出新,方能焕发出依旧萦绕在传统饰品样式中迫人的文化魅力。

线的构造样式——原竹家具的设计造型特征之初探

不知从几时起．“竹家具”这一概念在隆隆的机器声中被催化和发酵得走了样．其内涵和外延都已悄十肖地发生了变化，因为在机器的重压和化学试剂的粘合作用之下诞生的各种竹的合成材料都被冠以“竹材料”。但其自然属性却已被重重地打上“？”．因为它已丧生了竹作为一种自然材料的最为宝贵的天然特征．仅仅在材料的表面肌理上与其家族保持着一丝联系。由此，竹家具被催化成两个分支．其中一支我们称之为“原竹家具”。

图说益阳传统民间原竹家具郁制工艺——以竹凳椅为例

本文以竹凳椅为例,结合丰富的图片,从传统竹家具部件名称、工具及使用、各关键工艺等方面详细论述了益阳传统民间原竹家具的郁制工艺;对传统民间原竹家具所面临的挑战与机遇进行了分析,期待这一传统民间工艺能引起业内人士的广泛关注,让这传统民间原竹家具工艺焕发新颜。

原竹龙骨组合结构喷涂式环保墙体初探

文章针对我国寒冷地区村镇住宅的居住特点和需求,根据传热学原理和建筑节能标准,通过合理的施工工艺和生产流程,设计制作出6种填充不同保温材料不同厚度的原竹龙骨组合结构喷涂式环保墙体试件,并分析其冷凝结露情况,旨在研发出一种适应于寒冷地区的新型节能环保墙体。

原竹建筑的在地探索与实践——浙江上虞禁山古窑址的生态展陈

在全球化语境下,各地建筑文化呈现出不断趋同的态势,甚至出现了所谓"置之四海而皆准"的建筑形式,大量无视地域特性、生态需求、文脉传承的国际式建筑泛滥。基于对此现象的批判思考,建筑在地性成为不少建筑师在创作中关注的重点。在地性是一种以场地特性为出发点,因地而异的建筑设计逻辑和理念。本文试图通过一次原竹建筑的设计实践,从取材于本土、生长于基地、融合于自然等方面探讨在地性的建筑设计方法和表达形式,为未来类似的建筑创作提供一些有益的思路和借鉴。

略谈我国原竹家具的设计与开发优势

原竹家具是我国传统家具发展史上的瑰宝,开发原竹家具我国不仅具有资源优势和历史文化优势,更重要的是有一系列完善的装饰设计手法可以学习借鉴。开发原竹家具不仅能光大中华民族的传统文化,还有利于保持家具用材资源的可持续利用,对现代家具良性发展具有现实意义。

原竹建筑的类型与工艺

原竹建筑是一种高效利用原竹材料物理特性的建筑类型,广泛分布于亚洲、非洲、美洲等地,具有显著的地域特征。在乡村风貌日趋同质化的背景下,着重研究了原竹建筑"取材于地、取法于天"的生态智慧,并从材料加工过程、建筑构造类型和节点连接方式三方面剖析其营建工艺,旨在探索这类传统建造技术在当代乡村建筑中活态传承的策略。

原竹结构复合板木质门生产工艺初探

本试验是以直径为2－6cm的小径竹硬头黄竹为原料，通过木质门结构设计，按照原竹结构复合板生产原理，探索原竹结构复合板木质门的生产工艺流程，为原竹结构复合板在木质门的生产应用提供理论基础。结果表明：原竹结构复合板木质门的生产采用竹段交错组坯，聚醋酸乙烯酯为胶黏剂，以冷压方法压制。其中，压力为0．5MPa，时间为12h，温度为室内常温，涂胶量为190g／m2。经检测，木质门具有较好的质量，但木质门厚度偏差较大，与竹段弯曲度和施胶量不均匀有关。