棕榈纤维增强原竹材料轴压性能研究文献综述

 2022-08-10 02:08

目录

  1. 选题的理由和意义hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;1
  2. 毛竹力学性能研究概况hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;1
  3. 国内外研究现状hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;2
  4. 研究内容hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;6
  5. 研究目的及意义hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;7

7、 参考文献hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;hellip;7

  1. 选题的理由和意义

理由：竹材是一种重要的森林资源，随着竹材加工技术的发展，竹材在建筑行业的利用越来越广泛，以竹代木成为解决目前木材资源匮乏的最佳途径。毛竹分布自秦岭、汉水流域至长江流域以南和台湾省，黄河流域也多处有栽培，是我国分布面积最大，用途最广，经济效益最佳，生态适应性较强的竹种，也是我国最主要的材用竹种。力学性质是竹材基本的材性指标，也是衡量竹材质量的重要指标，深入了解竹材的力学性能，对充分合理利用竹材资源具有十分重要的意义。

我通过学习了解竹材性质后发现，对于现在的建筑用材，竹材在轴压方面仍然需要在强度方面进行加强，但对于加强材料而言，为了适应自然环保的出发点，我们应该在自然界寻找可以对与木材进行强化的材料，对于结构强度来说，棕榈的相互垂直的网状结构对于强度方面的加强十分符合对于毛竹的强化，故此次研究是对于棕榈纤维对于毛竹原竹的强化作用，并寻找棕榈纤维强化作用的最佳状态。

  1. 毛竹力学性能研究概况

通过张丹等教授对于毛竹的研究，对同竹龄毛竹的不同部位以及不同竹龄毛竹的同一部位的力学强度得出结论：同竹龄毛竹不同部位的圆竹抗弯强度均为底部抗弯强度 lt; 中部抗弯强 度 lt; 顶部抗弯强度；竹秆同部位不同竹龄毛竹抗弯强度均是 4 年生毛竹抗弯强度 gt;6 年生毛竹 抗弯强度毛竹圆竹与毛竹竹片的力学性能变异规律类似：同竹龄的毛竹竹秆自基部至顶部其纵向抗压强度、纵向抗剪强度、抗弯强度均呈增大趋势， 这主要是由于随竹秆高度的增加，竹壁厚度减小， 竹秆密度逐渐增大 ；相同部位的毛竹，4 年生毛竹总体性能优于 6 年生毛竹。在圆竹的实际应用中其抗压性能和抗剪性能的判断，在很大程度上可以用竹片性能测试来代替，不仅能有效节省实验原材料，而且由于竹片所能承受的最大载荷远低于圆竹，可降低对实验仪器设备的要求。但是圆竹抗弯性能不能采用竹片抗弯性能测试结果来代替，要进行实际测试来获得。

  1. 国内外研究概况

黄桂秋等根据竹管常发生轴向开裂情况，对竹管中部进行FRP环贴、铁丝环绕加固，得出该加固方式能有效增强毛竹轴向抗压、横向抗弯、轴向抗剪的力学性能；吴旖文等通过轴压试验得中部加抱箍能使得短竹管轴压强度增加约10%，并通过数值模拟有效解释了加箍增强竹管轴压性能的机理; GM.等:提出无填充材料竹管螺杆横向穿接的单剪连接与双剪连接荷载试验和理论计算方法，为螺杆穿接竹管姐合的节点处破坏机理研究提供思路;关于竹管的耐久性方面，现有的研究亦较为薄弱。按不同的溶剂区分竹材防腐剂，有油类防腐剂、油载防腐剂，水载防腐剂等，利用防腐剂对竹材的处理工艺可分为常压处理和压力处理两类;黄懿等对桐油防腐处理后的金竹和楠竹试件分别进行WCAMA六循环加速老化试验，并测量对比循环周期前后竹材的力学性能，得出桐油处理对竹材力学性能作用效应不显著，在不明显影响竹管构件力学性能的情况下有效延长其使用寿命。

轴心抗压承载力计算模型

FRP 加固砌体结构是一种被 动的约束，其约束原理与箍筋作用原理相似． 在模型中假设箍筋间距为零，根据 Lam 的研究成果，将砌体柱的截面核心区域按约束强度大小分为强约束区和弱约束区． 在轴向压力作用下，由于角部受到两个相互垂直方向的拉力作用，其合力沿对角线的集中挤压，形成对核心区域的强力约束; 同时 FRP 为柔性材料，抗弯刚度极小，使结构受到很小的横向约束力，形成对核心区域的弱力约束． 在强约束区有两个方向的约束应力相等或相近，使砌体处于实际的三轴应力状态． 在弱约束区，垂直于表面的应力很小，使砌体近似处于二轴应力状态． 约束应力的分布模型如图 1( a) 所示．

从刘新强等人的试验结果中可看出，对于条形 FRP 环向加固砌体矩形柱，在加载的过程中，未粘贴 FRP 的区域率先产生竖向裂缝，随着加载的持 续，先 后 出 现 FRP 剥 离 破 坏，最 后 是FRP 断裂，试件丧失承载力而破坏． 这表明采用 FRP 环向条形加固时最薄弱的截面在两个相邻的 FRP 条带的中间位置，即通过拱作用有效地施加到核心区域，见图 1( b) ．

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