竹質(zhì)橋梁構(gòu)件連接構(gòu)造研究.pdf

1、針對我國豐富的竹材資源，根據(jù)可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能低碳的原則，結(jié)合橋梁和建筑領(lǐng)域的需求，通過突破強(qiáng)度、剛度、耐久性以及設(shè)計和連接等關(guān)鍵技術(shù)難題，設(shè)計大跨度的竹質(zhì)工程構(gòu)件，進(jìn)行橋梁和房屋的建造，滿足社會需要。重組竹材借鑒重組木的制造工藝和原理，是竹材利用上的一個全新起點(diǎn)，重組竹材具有良好的物理力學(xué)特性，但是目前將重組竹材運(yùn)用于一些承重結(jié)構(gòu)中依然較少見，對竹材主要研究和開發(fā)內(nèi)容主要有:一、耐候性高強(qiáng)竹質(zhì)工程材料加工技術(shù);二、大跨度建筑竹質(zhì)工程構(gòu)件

2、設(shè)計與制造技術(shù);三、竹質(zhì)工程材料天然耐腐和防護(hù)技術(shù);四、竹質(zhì)結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計、建造示范與安全健康性能評價技術(shù);五、竹質(zhì)工程材料小橋結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　竹質(zhì)橋梁連接構(gòu)造方式是建造竹質(zhì)橋梁的基礎(chǔ)，通過了解現(xiàn)有鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)的相關(guān)連接構(gòu)造形式，提出適用于竹質(zhì)結(jié)構(gòu)的三種鋼構(gòu)件—螺栓連接構(gòu)造方式，列舉了簡支結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)、拱式結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的連接，并設(shè)計出5種型式竹質(zhì)材料人行橋。并對材料進(jìn)行了順紋力學(xué)性能實(shí)驗，最后采用有限元軟件對連接構(gòu)造設(shè)計參數(shù)取值進(jìn)

3、行了計算，分析了連接構(gòu)造的力學(xué)行為及連接構(gòu)件的破壞形式，主要研究結(jié)果歸納如下:
　　(1)膠合重組竹材具有較好的力學(xué)性能，得到膠縫的抗剪強(qiáng)度大于膠合竹材的抗剪強(qiáng)度，滿足規(guī)范要求;在對膠合竹材進(jìn)行抗拉和抗彎實(shí)驗中，抗拉試件形狀(1)及抗彎試件的第二種加載形式，其受力性能更好;
　　(2)根據(jù)螺栓順紋受力破壞計算條件，得到竹材對稱連接中中部和邊部構(gòu)件最小厚度及螺栓端距和中距的最小值，對橫向螺栓間距參考木結(jié)構(gòu)設(shè)計取值。模型計算中螺

4、栓順紋最小端距取值滿足抗剪強(qiáng)度設(shè)計值的要求，與理論計算相符;
　　(3)在竹材構(gòu)件的抗拉接頭中采用外鋼夾板連接較為合適、在抗彎接頭中采用槽型鋼夾板連接較為合適;
　　(4)竹材與竹材連接中改變側(cè)材與主材的相對厚度及螺栓直徑，當(dāng)螺栓直徑較大，其破壞形式為中部或邊部構(gòu)件的承壓破壞;當(dāng)螺栓直徑較小時，其破壞形式為螺栓彎曲出現(xiàn)塑性鉸而達(dá)到連接節(jié)點(diǎn)的最大承載力。竹材與竹材連接中破壞模式Ⅱ為螺栓彎曲和螺孔的承壓破壞，能夠充分發(fā)揮兩種材料