綠色環(huán)保可持續(xù)是當(dāng)今社會發(fā)展的主旋律，建筑業(yè)作為能源消耗巨大的產(chǎn)業(yè)，推陳出新，實(shí)現(xiàn)全面綠色轉(zhuǎn)型，是未來重要發(fā)展方向和趨勢。竹材作為一種天然生物質(zhì)材料，是低能耗、低排放、低污染的理想綠色建筑材料。我國作為世界竹類資源最豐富的國家，竹林面積、竹材蓄積以及竹材產(chǎn)量均居世界首位。

在“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的背景下，建筑業(yè)大力發(fā)展竹結(jié)構(gòu)以代替其他高能耗結(jié)構(gòu)，具有顯著戰(zhàn)略意義和社會應(yīng)用價(jià)值。重組竹不僅保留了原竹輕質(zhì)高強(qiáng)、生態(tài)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，而且摒棄掉其原態(tài)性能不穩(wěn)定、耐久性差等缺點(diǎn)，是一種理想綠色高強(qiáng)竹基材料，作為建筑材料引入現(xiàn)代結(jié)構(gòu)中具有無可比擬的優(yōu)勢，應(yīng)用前景廣闊。

為促進(jìn)重組竹結(jié)構(gòu)最新研究成果的學(xué)術(shù)交流，進(jìn)一步推動其在建筑結(jié)構(gòu)中的創(chuàng)新應(yīng)用，《工業(yè)建筑》2025年第2期推出“重組竹材料與結(jié)構(gòu)性能研究”主題專欄，四川省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司總工程師、復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究中心主任趙仕興擔(dān)任專題主編。我司參與發(fā)表3篇重組竹試驗(yàn)研究主題論文。

專題目次

CONTENTS /

重組竹材料與結(jié)構(gòu)性能研究

01  慈竹基重組竹材物理力學(xué)性能研究

02  組坯方式和密度對毛竹基重組竹材物理力學(xué)性能的影響

03  基于參數(shù)統(tǒng)計(jì)法的重組竹材力學(xué)參數(shù)回歸模型

04  重組竹銷槽承壓性能試驗(yàn)研究

05  重組竹框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究

06  重組竹實(shí)腹梁與桁架靜力彎曲試驗(yàn)

《工業(yè)建筑》（CN 11-2068/TU，ISSN 1000-8993）創(chuàng)刊于1964年，是一本由中冶建筑研究總院有限公司（原冶金工業(yè)部建筑研究總院）主辦，《工業(yè)建筑》雜志社有限公司出版發(fā)行的國家級科技期刊?！豆I(yè)建筑》報(bào)道方向涵蓋了土木建筑領(lǐng)域的主要學(xué)科，包括建筑學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)、巖土工程與地基基礎(chǔ)、建筑材料、建筑施工五大專業(yè)。報(bào)道方向始終圍繞通過對新型建筑思想和理念，新材料、新結(jié)構(gòu)、新工法的介紹，力求能在建筑技術(shù)方針政策和技術(shù)發(fā)展趨向上具有指導(dǎo)性，為生產(chǎn)建設(shè)中重大技術(shù)問題的解決提供幫助，以促進(jìn)土木建筑領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和進(jìn)步。

04重組竹銷槽承壓性能試驗(yàn)研究

吳鴻森¹ 王剛¹ 馬懷綱¹ 張明¹ 趙仕興² 余志祥¹ 陳述偉³ 陳柯民⁴ 張小龍⁴ 楊姝姮²

  1.西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院

  2.四川省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

  3.四川竹元科技有限公司

  4.四川能投智慧光電有限公司

摘要：基于慈竹和毛竹兩類典型竹種的重組竹銷槽承壓性能試驗(yàn)，補(bǔ)充驗(yàn)證了竹種、荷載-纖維夾角(LFD)、密度、銷栓直徑等因素對重組竹銷槽承壓性能的影響，并對比分析了兩類竹種的銷槽力學(xué)性能及其計(jì)算方法的適用性。結(jié)果表明：LFD接近0°時(shí)重組竹均以纖維膠層直接受剪破壞為主，LFD接近90°時(shí)轉(zhuǎn)為纖維彎曲帶動膠層受剪破壞，裂紋擴(kuò)展隨LFD增大而加劇，其中毛竹基試件破壞更顯著，在LFD為45°時(shí)裂紋穿透性更強(qiáng)；隨著銷栓直徑增大重組竹的破壞程度加劇，其中毛竹基更為明顯，低密度重組竹試件更易出現(xiàn)早期破壞；慈竹基重組竹試件的剛度和強(qiáng)度均高于毛竹基的，兩類竹種重組竹銷槽承壓剛度均隨LFD增大而下降，但慈竹基試件在LFD大于75°時(shí)剛度回升，強(qiáng)度則在LFD為45°達(dá)到最低值后回升；銷栓直徑增大時(shí)，慈竹基剛度提升但強(qiáng)度下降，毛竹基剛度和強(qiáng)度均先增后減。基于研究結(jié)果，構(gòu)建了適用于不同LFD及銷栓直徑的慈竹基和毛竹基重組竹銷槽承壓性能的計(jì)算模型。

▲銷槽承壓初始剛度和重組竹承壓初始剛度的比值與銷栓直徑之間的關(guān)系

05重組竹框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究

周巧玲^1,2 趙仕興^1,2 鐘紫勤^1,2 張明³ 陳述偉⁴ 楊姝姮^1,2

   1.四川省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

   2.四川省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究中心

   3.西南交通大學(xué)

   4.四川竹元科技有限公司

摘要：為研究榫卯連接和鋼填板螺栓連接兩類典型重組竹框架梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能，設(shè)計(jì)制作了2個(gè)節(jié)點(diǎn)試件并開展了水平低周往復(fù)加載試驗(yàn)，對比分析了兩類節(jié)點(diǎn)的破壞模式、彎矩-轉(zhuǎn)角曲線、承載能力、強(qiáng)度和剛度退化以及耗能能力等。結(jié)果表明：榫卯連接節(jié)點(diǎn)的破壞主要由拔榫造成，而鋼填板螺栓連接節(jié)點(diǎn)的破壞主要由梁端拔出、柱上節(jié)點(diǎn)域形成貫通橫裂縫及其上螺栓形成彎曲塑性鉸造成;兩類節(jié)點(diǎn)的滯回曲線均呈反“Z”形，但榫卯連接節(jié)點(diǎn)的滑移段更短、“捏縮”效應(yīng)更輕微;鋼填板螺栓連接節(jié)點(diǎn)承載能力更優(yōu)越、強(qiáng)度退化更輕微；加載初期，榫卯連接節(jié)點(diǎn)剛度高而耗能能力低，但加載中后期，鋼填板螺栓連接節(jié)點(diǎn)剛度高而耗能能力低。兩類節(jié)點(diǎn)各具優(yōu)點(diǎn)，可考慮優(yōu)勢互補(bǔ)，提出整體性能更優(yōu)的新型重組竹框架梁柱節(jié)點(diǎn)。

▲等效黏滯阻尼系數(shù)與轉(zhuǎn)角曲線

06重組竹實(shí)腹梁與桁架靜力彎曲試驗(yàn)

楊馨鈺¹ 余弦^2,3 張明¹ 樊浩東¹ 李文龍¹ 劉楠楓¹ 余志祥¹ 劉長亮⁴ 陳述偉⁴ 趙仕興⁵

   1.西南交通大學(xué)

   2.四川能投建工集團(tuán)有限公司

   3.重慶大學(xué)

   4.四川竹元科技有限公司

   5.四川省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

摘要：重組竹具有優(yōu)異的力學(xué)性能，是一種滿足可持續(xù)發(fā)展要求的綠色建筑材料。為進(jìn)一步完善重組竹構(gòu)件基礎(chǔ)理論研究，對重組竹實(shí)腹梁和桁架開展四點(diǎn)加載靜力彎曲試驗(yàn)，探究順紋方向水平膠合和豎向膠合方式對重組竹實(shí)腹梁、榫口式和夾板式連接方式對重組竹桁架力學(xué)行為的影響。結(jié)果表明：重組竹實(shí)腹梁破壞均由指接位置拉裂引起，垂直順紋方向水平膠合時(shí)指接位置不易拉裂，榫口式連接桁架呈現(xiàn)下弦桿連接處拉裂的強(qiáng)度破壞模式，而夾板式連接桁架為平面外失穩(wěn)；兩種類型的實(shí)腹梁剛度基本一致，但順紋方向豎向膠合的實(shí)腹梁的承載力更高，材料強(qiáng)度發(fā)揮更充分；兩種類型的桁架承載力基本相等，但榫口式連接桁架剛度更高。基于研究結(jié)果，建議在工程實(shí)踐時(shí)，實(shí)腹梁采用垂直順紋方向水平膠合，桁架桿件采用榫口式連接。

▲桁架試件部分主要桿件荷載-應(yīng)變曲線對比