胶合竹材GluBam甲醛释放影响因素的气候箱实验与分析

胶合竹材GluBam的甲醛释放情况是现代竹结构住宅环保性的一个重要方面,也是竹结构住宅推广中最受关注的指标之一。采用1 m3气候箱对温度、相对湿度和封边情况与GluBam的甲醛释放量和释放速率的相关关系进行了测试,并以一阶单衰减模型为基础提出了GluBam的甲醛释放分析模型。测试和分析结果表明:GluBam板材在各模拟条件下甲醛浓度峰值均小于规范要求;初始甲醛释放量E0和衰减率常数k可以用来评价GluBam的甲醛释放特征;GluBam的醛释放量和释放速率随环境温度和湿度增加而显著增大,且温度因素的影响更大;封边处理可以有效降低GluBam板材的甲醛释放量。

齿板连接GluBam板齿强度试验分析研究

通过拉伸试验,在荷载方向与GluBam胶合竹板（简称GluBam）主纤维方向、齿板主轴方向不同夹角的10组工况下,对齿板连接GluBam节点的板齿强度进行了研究。结果表明《木结构规范》（GB 50005—2003）、《轻型木桁架技术规范》（JGJ/T 265—2012）中板齿强度插值公式在α=0°时不适用于齿板连接GluBam节点,在α=90°时适用于齿板连接GluBam板齿节点。在此基础上,提出了齿板连接GluBam节点的板齿强度设计值公式,以在齿板连接GluBam结构的设计中使用。

GluBam胶合竹工字梁抗弯性能的研究

以木质工字梁的研究为基础,结合我国目前基本国情,提出了一种以Glu Bam胶合竹板为基材、通过环氧树脂胶进行连接的Glu Bam胶合竹工字梁。采用两端简支,在试件净跨三分点处的两点加载方式对14根Glu Bam胶合竹工字梁进行了抗弯性能试验研究,同时分析探讨了Glu Bam胶合竹工字梁的破坏形态、破坏原因以及极限承载力。试验结果表明:Glu Bam胶合竹工字梁跨中截面的应变沿梁高方向基本符合平截面假定,具有优良的整体工作性能。Glu Bam胶合竹工字梁的强度一般由腹板的性能控制,破坏时翼缘竹材应变远未达到其极限应变强度。

胶合竹植筋节点抗拔性能影响因素

胶合竹家具,如落地衣架和落地灯,存在着主杆节点的强度不足和美观度不佳等问题。植筋连接技术被广泛认为可以显著提升竹木构件节点的抗拔性能,而且由于其内置的特性,不会影响外形美观。尽管胶合竹植筋连接技术在建筑领域的方形梁柱节点中得到了广泛应用,但本研究旨在将这一技术应用于产品领域的胶合竹家具圆杆节点。在改变胶合竹植筋节点的形状后,需要通过试验分析来确定各项合理化设计参数,以提升节点的抗拔性能。选取胶合竹植筋圆杆为研究对象,以植筋边距、胶层厚度、植筋长径比等因素为研究变量。采用拉-拉模式进行抗拔性能试验,记录试件破坏模式和节点极限荷载。在试验过程中,出现胶合竹劈裂破坏、植筋拔出破坏和植筋屈服破坏3种破坏模式。研究结果表明:为防止胶合竹劈裂破坏,胶合竹与植筋直径之比应不小于8;节点极限荷载受胶层厚度影响显著,但胶层厚度不宜过大,当植筋直径为4 mm时,胶层厚度可设置为1.0~1.5 mm;节点极限荷载随着植筋长径比增加而提高,对于直径为4和8 mm的植筋杆,屈服破坏的临界植筋长径比均可取为15。基于试验结果,本研究提出了胶合竹植筋节点极限荷载预测方程,计算值与试验值较为接近。

轻型竹结构房屋抗震性能的试验研究

为研究轻型竹结构房屋的抗震性能,通过对足尺2.44 m×3.66 m×2.6 m的竹结构模型的振动台实验和推覆实验,讨论竹结构模型房屋的动力特性,确定竹结构房屋在地震作用下的破坏机理,研究了结构动力特性及地震反应的变化规律。试验结果表明:在0.3g以下的地震中,模型处于弹性状态;即使经过多次重复地震,模型结构仍然不会发生倒塌,而且破坏也很轻微。模型结构在0.1g、0.3g、0.4g和0.5g的地震中,模型结构的最大层间位移角小于规范中的限值。试验研究表明,轻型竹结构房屋能够满足我国建筑抗震设计规范中的8度抗震设防要求。

正交胶合竹木柱轴心受压试验研究

对利用原材料格鲁斑工程胶合竹(glubam)和SPF(云杉-松-冷杉)木材组合成的正交胶合竹木(CLBT)柱和利用SPF制成的正交胶合木(CLT)柱进行试验研究。分析其竖向应变、横向应变、侧向挠度、极限承载力等随长细比的变化规律。并把CLBT和CLT进行对比,分析其极限承载力的变化情况,探讨CLBT和CLT的破坏形态和破坏机理,最后通过参考国内外木结构设计规范,以及改进后的正交胶合竹木承载力公式计算试件承载力并与试验值对比分析。试验结果表明:CLBT的极限承载力比CLT的极限承载力增加了40.49%~61.01%,侧向刚度有明显增加,峰值竖向应变增加了30.45%~56.11%。CLT的试验值和美国木结构设计规范计算的理论值吻合较好,而与国内木结构设计标准计算的理论值随试件长细比的增大计算结果越来越偏保守。CLBT的试验值和文章改进的正交胶合竹木承载力公式计算的理论值吻合较好。

吡拉西坦长期大剂量用药对小鼠学习记忆的影响

目的 :了解吡拉西坦长期大剂量用药的促进记忆作用。方法 :吡拉西坦 6 0 0mg/kg连续用药 30天 ,分别用丫迷宫法测定小鼠的空间辨别能力和用高效液相荧光法 (HPLC)测定脑内谷氨酸 (Glu)及γ 氨基丁酸 (GABA)水平。结果 :吡拉西坦长期用药仍能明显提高小鼠空间辨别能力 ,其作用可被氯胺酮所拮抗 ,脑内Glu和GABA水平无明显改变。结论 :吡拉西坦长期用药时仍有明显促进记忆作用 ,而脑内Glu和GABA递质水平无异常改变 。

新型钢-胶合竹组合网架的试验研究

胶合竹(Glubam)是一种新型天然纤维增强复合材料,根据已有的关于胶合竹的力学性能研究,将胶合竹材与钢材组合,采用钢夹板螺栓连接和钢填板螺栓连接,从而设计出一种新型的钢-胶合竹组合网架并进行了相关试验。试验结果表明:该新型网架具有较高的承载力,且组合节点的螺栓连接均非常可靠,最终破坏时由胶合竹斜腹杆屈曲而引起。钢-胶合竹网架结构具有用钢量少、外形美观、结构承载能力高等诸多优点,值得进一步研究与发展。

胶合竹顺纹受拉力学性能试验研究

胶合竹广泛用于家具制造和建筑模板,但作为结构用材,应用还比较少,以楠竹为原材料加工的胶合竹材的受力性能研究尚不充分。文中加工了有竹节和无竹节的胶合竹试件各15个,通过弹性和弹塑性阶段的拉伸试验,研究胶合竹材的破坏形态、弹性模量、抗拉强度,并与相同尺寸的落叶松木进行对比。试验结果表明有竹节比无竹节的胶合竹抗拉强度低31.17%、弹性模量低9.06%,与落叶松对比有竹节的胶合竹抗拉强度低28.69%、弹性模量高27.7%,无竹节的胶合竹抗拉强度高3.6%、弹性模量高40.43%。竹节处横纹抗拉强度提高,顺纹抗拉强度降低。

胶合竹材单面受火炭化及温度场试验研究

格鲁班(Glubam)胶合竹材作为一种新型建筑材料,研究其耐火性能并与木材进行比较,对胶合竹材单板及杉木单板分别进行了恒温及ISO 834标准升温条件下的单面受火试验,测得了其炭化速率及不同受火条件下试件内部的温度-时间变化曲线。结果表明,胶合竹材的炭化速率低于杉木,其炭化规律与木材相似,即在受火初期炭化层厚度增加较快,炭化速率较大,随时间延长炭化速率逐渐降低,且受火温度越高,材料的炭化速率越大,同时试验测得在标准火灾条件下,胶合竹材受火20 min的平均炭化速率为0.64 mm/min。此外,通过温度场数据的分析比较发现,胶合竹材的传热速率明显低于杉木,其具有优于杉木的隔热性能,且能够满足相关规范对建筑构件隔热性能的要求。

粘贴胶合竹板加固钢筋混凝土梁试验

对7根钢筋混凝土梁（RC梁）粘贴胶合竹板加固的对比试验进行研究,其中2根为对比试件,1根为弯剪区粘贴碳纤维增强复合材料（CFRP）布抗剪加固试件,4根为梁底粘贴5～20 mm厚胶合竹板抗弯加固和弯剪区粘贴CFRP布抗剪加固试件。研究结果表明：梁底粘贴胶合竹板加固RC梁的极限受弯承载力提高16%～118%,平均为62%;极限位移降低59%～80%,平均为69%。粘贴胶合竹板加固试件跨中截面应变仍基本符合平截面假定,弯曲刚度随粘贴胶合竹板厚度的增加而增加。粘贴胶合竹板加固混凝土梁的理论计算和有限元分析（FEA）结果均与试验值吻合较好。

竹木材料的低温力学性能研究

基于可持续发展的需要,建筑等领域中的竹木材料应用逐渐增加。为探究不同含水率的竹木材料在低温环境下应用潜力,主要研究了两种含水率(绝干状态、气干状态)的厚篾glubam工程竹和SPF规格材(云杉-松-冷杉)在低温环境下(-196~20℃)与经历冻融循环后的抗弯性能。通过静曲试验分别测量了两种材料在低温状态下与经过单次冻融循环后的弹性模量和抗弯强度,旨在为竹木材料在寒冷地区的结构设计提供依据。结果表明:厚篾glubam和SPF在低温环境下的力学强度变化规律较为复杂,但均表现出良好的抗弯性能,其中各组厚篾glubam在-50℃均出现峰值强度,较常温有明显强度提升。相比于含有一定水分的气干材,绝干材的性能变化幅度较小。

结构用胶合竹力学性能试验研究

格鲁斑胶合竹是一种天然竹纤维增强复合材料,为研究其受拉、受压、受弯及受剪等基本力学性能,综合参考《木材物理力学性能试验方法》、《木材无疵小试样的试验方法》等,进行了格鲁斑胶合竹材力学性能试验,得到了格鲁斑胶合竹抗压强度、弹性模量、抗弯强度、抗剪强度值,通过分析获得了较高拟合优度的抗拉强度和弹性模量与荷载-主纤维角度变化关系的指数拟合曲线。试验结果同时指出冷压胶合面对格鲁斑胶合竹材抗压强度有较强的削弱作用。最后,在对胶合竹结构设计方法讨论的基础上,给出了以中国木材容许应力设计方法为基础的格鲁斑胶合竹的容许设计应力建议值,并与其他几种胶合木材料进行了对比,表明格鲁斑胶合竹材能够满足建筑结构对材料主要力学性能的要求。

胶合竹-混凝土复合式凹槽连接性能的试验研究

组合界面剪力连接件的选择和性能是决定胶合竹-混凝土组合梁性能的关键因素。设计一种胶合竹梁与混凝土板的复合式凹槽连接方式,进行15组植筋锚固抗拔试验和3组剪切-滑移试验,测量植筋锚固承载力、荷载-滑移曲线、抗滑刚度等主要力学指标。研究表明:液体胶黏剂对格鲁斑的渗透性更好,植筋锚固强度也更高,但植入的螺杆存在一个最优直径,且其锚固力的标准化强度基本不随植入深度变化;抵承面是否设置倾角,对胶合竹-混凝土组合试件的抗滑移性能无实质性影响,胶合竹-混凝土组合梁无需设置倾角;在胶合竹梁侧面打钉,可以有效防止组合试件的分层开裂,并显著提高承载力;与同类型胶合木-混凝土组合梁比较,采用复合式凹槽连接的胶合竹-混凝土组合试件,在延性得到提高的同时,具有较高的抗滑移性能,但破坏模式具有其自身特点,需要进一步的研究。

胶合竹柱轴心受压试验研究

介绍格鲁斑胶合竹柱在不同长细比下的轴心受压试验,并把试验结果与GB 50005—2003《木结构设计规范》和美国《National Design Specification for Wood Construction》中木结构设计的理论结果进行比较分析,提出胶合竹柱设计的一些建议。

格鲁斑胶合竹耐候性能的试验研究

格鲁斑胶合竹(Glu Bam)是一种新型竹质工程材料,在使用环境中的耐久性对竹结构建筑的安全性有重要影响,但目前这方面的研究还处于空白。为此提出了一种适用于Glu Bam材料耐候性研究的人工气候加速老化试验方法及设备,并对Glu Bam经历不同等效老化时间后的变形和基本力学性能进行试验和分析。研究结果表明:干湿循环导致Glu Bam老化后厚度显著增大,产生不同程度的分层开裂,是其基本力学性能降低的主要原因。所有的力学指标都随老化时间的增加而单调下降,且内结合强度对老化时间最为敏感。基于老化影响因子β、内结合强度相关系数η和厚度变化相关系数θ,提出了一种基于厚度测试的Glu Bam老化后的力学性能评估方法,但这种方法的准确性还需要进行大量试验。对于直接暴露于干湿循环环境中的Glu Bam,需要采取必要的防护措施,这方面需要进行专门研究。

典型胶合竹剪切强度试验研究

针对4∶1典型纤维配比的格鲁斑胶合竹材进行面内剪切与面外剪切试验,通过研究相关的规范和结合材料本身的特性以及参考《木材物理力学试验方法》、ASTM D 143-94《木材无疵小试件的试验方法》等制定了剪切试验的夹具与试验方法,并得到面内剪切与面外剪切的强度平均值,同时利用统计学相关知识对剪切试验数据进行分析,发现:Weibull分布能较好地描述面外剪切的分布规律,正态分布能较好地满足面内剪切的分布特点。试验结果表明:加载方式与纤维的排列对格鲁斑胶合竹材的剪切强度影响较大。通过与其他几种常见建筑材料比较,表明格鲁斑胶合竹材能够满足剪切强度的要求。

现代竹结构的研究现状和展望

现代竹结构是一种新型的结构体系,相比于钢结构和混凝土结构体系,其最大的不同在于采用天然竹材为原材料,与北美等工业化国家和地区广泛使用的木结构类似,更加低碳、环保。现代竹结构主要采用现代胶合技术使空心圆竹成为基于竹纤维的复合材料,从而适合采用类似现代木结构的设计和施工方法,且材料和结构性能可以通过现代试验方法进行检测验证。国内外不少研究者在现代竹结构的研究方面做了比较系统的工作,现代竹结构作为一种新型结构体系的轮廓逐渐显现。通过分析该体系的发展过程,总结相关研究内容,对现在竹结构体系在装配式活动板房、轻型竹结构房屋、大空间框架体系和桥梁方面的应用实例进行介绍,并对现代竹结构的发展现状及其优缺点进行分析和总结。现代竹结构的发展进展表明现代竹结构体系在土木工程这一领域将大有可为。

胶合竹-螺杆植筋锚固性能试验研究

聚焦于现代竹结构节点刚度的提升,开展胶合竹-螺杆植筋锚固性能研究,完成了12组胶合竹-螺杆单筋植筋节点的对拉试验,研究参数包括钻孔直径、锚固长度以及锚固长径比。试验观察到四种破坏模式,包括两种剪切破坏、螺杆屈服破坏与胶合竹劈裂破坏。对于直径分别为12 mm和16 mm的螺杆,其屈服破坏的临界锚固长径比可取为12.5和15。分析结果表明:胶合竹-单螺杆植筋连接的黏结强度随钻孔直径的增加而增大,随锚固长径比的增加而减小,选取直径相对较小的螺杆作为筋材,有利于提高传力效率;典型的胶合木-螺杆植筋黏结强度计算模型均不适用于胶合竹-螺杆植筋连接;基于试验结果,提出了胶合竹-单螺杆植筋连接承载力计算方法,计算值与试验结果较为接近。

胶合竹结构墙体的抗火试验及分析

胶合竹结构墙体的抗火性能是竹结构房屋抗火性能的重要影响因素,但这方面的研究还处于空白。对1片胶合竹结构非承重墙体进行大尺寸的标准耐火试验,按照ISO 834标准升温曲线进行升温,获得竹胶合墙体构件火灾过程中的升温特点、破坏现象和破坏模式,得到各测点的升温曲线、分布情况及耐火极限。并采用火灾动态模拟软件FDS模拟该胶合竹结构墙体的火灾试验过程。研究结果表明:胶合竹结构墙体构件背火面的最高升温不超过90℃,且温度分布与测点位置密切相关;墙体破坏模式为E类,耐火极限超过60 min,超过了GB 50005—2003《木结构设计规范》对该类墙体耐火极限的要求;火灾动力学模拟器FDS能较好地模拟胶合竹结构墙体构件火灾下的温度变化过程,模拟结果与实测结果的温升趋势和分布情况基本吻合。由于胶合竹结构墙体的抗火性能影响因素复杂,还需要进行系统研究。