鋼箍碳纖維組合節(jié)點(diǎn)竹拱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力試驗(yàn)研究.pdf

1、竹材作為一種可再生的綠色建筑材料，具有強(qiáng)度高、韌性好、成材周期短、生態(tài)環(huán)保、可降解等優(yōu)點(diǎn)。竹材應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)在我國具有悠久的歷史，由于竹材存在材質(zhì)不均勻、耐久較差、節(jié)點(diǎn)連接困難等缺陷，影響其廣泛使用，對于竹結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用也停滯不前。本文以金竹和楠竹兩種不同的竹材作為研究對象，采用試驗(yàn)研究分析法和有限元分析法，研究分析鋼箍碳纖維組合節(jié)點(diǎn)竹拱結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定承載力。
　　拱形結(jié)構(gòu)是承受軸向壓力并由兩端推力維持平衡的曲線結(jié)構(gòu)，在全跨荷載作用

2、下剛度和承載力較高，并且其整體穩(wěn)定性較好，廣泛應(yīng)用于大跨度空間結(jié)構(gòu)。本文對五個(gè)鋼箍碳纖維組合節(jié)點(diǎn)的竹拱模型進(jìn)行穩(wěn)定承載力試驗(yàn)研究。竹拱結(jié)構(gòu)采用鋼箍碳纖維組合節(jié)點(diǎn)，具有同軸性且其整體性好、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高的新型節(jié)點(diǎn)連接方式，并保證節(jié)點(diǎn)不先于結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。試驗(yàn)中竹拱結(jié)構(gòu)在外荷載作用下發(fā)生反對稱失穩(wěn)，為了提高竹拱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力，設(shè)計(jì)索—拱結(jié)構(gòu)。與純拱結(jié)構(gòu)相比其穩(wěn)定承載力有較大的提高，且由于索的存在有效的控制了拱的變形。對竹材進(jìn)行抗拉強(qiáng)度、抗

3、壓強(qiáng)度試驗(yàn)研究，分別得到金竹和楠竹的抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、泊松比等強(qiáng)度指標(biāo)，為有限元分析提供力學(xué)參數(shù)。對試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行非線性有限元分析，并與試驗(yàn)結(jié)果對比分析，證明了試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷暮侠硇院瓦m用性。
　　本文的研究結(jié)果表明，以金竹為材料的竹拱結(jié)構(gòu)和以楠竹為材料的竹拱結(jié)構(gòu)竹拱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力大致相等，均產(chǎn)生較大位移。以金竹為材料的竹拱結(jié)構(gòu)在失穩(wěn)過程中竹管強(qiáng)度不足使結(jié)構(gòu)破壞；而以楠竹為材料的竹拱結(jié)構(gòu)失穩(wěn)后并未產(chǎn)生截面強(qiáng)度破壞，說明楠竹抗劈裂破壞的能