王軍芳 ，盧超豐 ，田爾布 ，王洪艷

（1.三明學(xué)院 建筑工程學(xué)院，福建 三明，365004；2.竹資源開(kāi)發(fā)利用福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 三明，365004；3.三明醫(yī)學(xué)科技職業(yè)學(xué)院 福建 三明，365000）

全球氣候變暖、環(huán)境日益惡化，促使建筑材料也逐漸向綠色低碳生態(tài)環(huán)保、可循環(huán)可持續(xù)方向發(fā)展。傳統(tǒng)建筑材料能耗高，生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水、廢氣和廢渣，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，不符合綠色建筑的發(fā)展理念。竹材作為一種天然豐富的可再生資源，來(lái)源廣泛，成材周期短，成本及加工耗能較低，力學(xué)性能好，具備良好的比剛度和比強(qiáng)度等優(yōu)勢(shì)。若在一定范圍內(nèi)利用其順紋抗拉性能好的優(yōu)勢(shì)替代土建工程中的部分鋼筋作為混凝土結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)材料[1-4]，既能有效發(fā)揮竹材的作用，降低傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料帶來(lái)的環(huán)境污染，緩解當(dāng)前木材緊缺危機(jī)，減少森林砍伐和控制溫室氣體的排放，又能為農(nóng)民增收，為社會(huì)帶來(lái)良好經(jīng)濟(jì)效益。到目前為止，雖然國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)竹材力學(xué)性能進(jìn)行過(guò)大量研究[5-10]，但因依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不同,竹材種源不同等，均會(huì)使得測(cè)試結(jié)果并不具備通用性。本文利用閩中山區(qū)多毛竹的地域特色，對(duì)福建三明毛竹代表性區(qū)域的竹材進(jìn)行順紋抗拉試驗(yàn)。結(jié)合已有文獻(xiàn)，對(duì)毛竹順紋拉伸受力性能進(jìn)行對(duì)比分析，給出三明毛竹的順紋抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)取值，為三明毛竹在竹結(jié)構(gòu)建筑中的進(jìn)一步應(yīng)用提供可靠的理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)狀況

1.1 試件設(shè)計(jì)

（1）試材的采集及樣竹選擇

依據(jù)JG/T 19—2007《建筑用竹物理力學(xué)性能試驗(yàn)方法》[11]，結(jié)合閩中多毛竹的地域優(yōu)勢(shì)，試驗(yàn)用毛竹就地取材。 毛竹試材采集地選址為 E116°22′-118°39′，N25°29′-27°07′的三明 （全年平均氣溫17～26℃，年平均降水量約1 688 mm，12月平均氣溫17℃ ，7月平均氣溫36℃，絕對(duì)最高氣溫40℃ ，最低氣溫-3℃ ，全年無(wú)霜期299 d），它是福建毛竹最具有代表性產(chǎn)地之一。采集的樣竹數(shù)為100株，竹齡在4～5 a間。其中隨機(jī)抽取10株胸徑（從伐根至1.3 m處的直徑）100 mm以上成熟無(wú)缺陷的樣株。每株標(biāo)準(zhǔn)竹正常生長(zhǎng)，無(wú)病害蟲(chóng)。

（2）試件的加工

為了保證各種試件取自竹桿上相對(duì)一致的位置，每一段試材自基部至上部截鋸的試件應(yīng)遵循一定順序：標(biāo)準(zhǔn)竹伐倒前，在胸高部位以上標(biāo)明北向記號(hào)；標(biāo)準(zhǔn)竹伐倒后，記錄胸徑、竹高，每株從胸徑以上部位截取長(zhǎng)度約為2.8 m含11個(gè)竹節(jié)的試材；試材截取后，立即將編號(hào)寫(xiě)在試材中段的竹面上；將每5根試材用塑料布包扎成一捆，以防干裂。

試材鋸解及試材截取方法：①截取試樣毛坯。截取試樣毛坯時(shí)，應(yīng)根據(jù)竹材密度沿竹株高度由根部到梢部和沿環(huán)形截面由北向南逐漸增大的生長(zhǎng)特征，使各項(xiàng)性能試樣的平均密度達(dá)到一致。②試材沿竹株高度的分配。采集的試材運(yùn)至試驗(yàn)場(chǎng)后，首先據(jù)去試材端部，余下兩端帶竹節(jié)并延伸20 mm的8段竹筒，沿竹株有根部到梢部按Ⅰ～Ⅷ的順序編號(hào)（見(jiàn)圖1）。③截?、窈廷鴥啥沃裢灿糜跍y(cè)試不含竹節(jié)的順紋抗拉強(qiáng)度f(wàn)t和順紋抗拉彈性模量Et，圖2(a)示出試樣毛坯的長(zhǎng)度和寬度尺寸。當(dāng)竹筒在竹節(jié)之間的長(zhǎng)度不能滿足試樣長(zhǎng)度的要求時(shí)，試樣兩端夾持部分可含有竹節(jié)。④截?、颉ⅱ蠛廷?、Ⅵ兩段竹筒用于測(cè)試含有竹節(jié)的順紋抗拉強(qiáng)度粗集料/kg及含水率ω，圖2b)示出制作這些試樣毛坯的試條寬度尺寸沿長(zhǎng)度分布的尺寸。⑤第Ⅳ、Ⅴ兩節(jié)竹筒留作必要的補(bǔ)充試驗(yàn)。（3）試樣毛坯沿環(huán)形截面的截取方法

圖1 竹試件所處部位的順序編號(hào)（單位:mm）

圖2 各項(xiàng)性能試樣毛坯的截取方法（單位:mm）

從一對(duì)具有沿竹株高度平均密度的竹筒中，沿環(huán)形截面以竹筒直徑對(duì)稱軸成雙截取。試樣毛坯的寬度不應(yīng)少于20 mm，以保證足夠的干縮和加工余量。圖3示出順紋抗拉強(qiáng)度毛坯截取方法的示意圖，本次試驗(yàn)中，無(wú)竹節(jié)試件和有竹節(jié)試件各取12個(gè)。

測(cè)試試件抗拉強(qiáng)度時(shí)，由于竹材含水率對(duì)其影響較大，按JG/T 199—2007要求，將加工完成后的試樣，置于溫度（20±2）℃，相對(duì)濕度（65±5）%的恒溫恒濕環(huán)境下保存兩周后進(jìn)行測(cè)定。

1.2 試樣的制備、試驗(yàn)儀器、試驗(yàn)過(guò)程及測(cè)試項(xiàng)目

（1）試件的制備：試條及試件制作要求和檢查及試件含水率調(diào)整分別按JG/T 199—2007的規(guī)定調(diào)整；試件紋理應(yīng)與中心線平行，竹青面的切線方向應(yīng)垂直于試樣有效部分 （指中部60 mm）的側(cè)面。試件有效部分與兩端夾持部分之間的過(guò)渡弧表面應(yīng)平滑，并與試件中心線對(duì)稱；當(dāng)竹筒長(zhǎng)度小于試件長(zhǎng)度時(shí)，夾持部分可含竹節(jié)。本試驗(yàn)采用中部有效部分不包含竹節(jié)和包含竹節(jié)兩類試件，分別沿順紋方向以均勻速度施加拉力至破壞，以確定竹材順紋抗壓強(qiáng)度，標(biāo)準(zhǔn)試件如圖4所示。

（2）儀器設(shè)備及試驗(yàn)過(guò)程：本試驗(yàn)選用中國(guó)濟(jì)南天辰試驗(yàn)機(jī)制造有限公司生產(chǎn)的WDW-20G微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)竹試件進(jìn)行了順紋抗拉強(qiáng)度及彈性模量的測(cè)定，試驗(yàn)機(jī)采用球面活動(dòng)接頭，以保證試件中心受拉，防止縱向扭曲。計(jì)算截面選用矩形截面，取試件有效部分的中央及兩端共3處的平均值（寬度和厚度精確到0.1 mm）；試驗(yàn)時(shí)將試件兩端夾緊在鉗口中，使試件窄面與鉗口接觸。兩端靠近弧形部分露出20 mm左右，豎直地安裝在試驗(yàn)機(jī)上；按每分鐘200 MPa的均勻速度加荷直至試件破壞（精確至1 N）；舍棄拉斷處不在有效部分的試件；試件拉斷后，立即在試件斷口兩側(cè)各截取一段試樣，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測(cè)定試件含水率。

（3）測(cè)試項(xiàng)目：破壞橫斷面的面積（mm2）；破壞荷載（N），順紋抗拉強(qiáng)度（MPa），含水率（%）。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 試件破壞過(guò)程分析

本試驗(yàn)是用微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行竹材的順紋抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，試件端部采用手動(dòng)方式調(diào)節(jié)，用試驗(yàn)機(jī)鉗口夾持試件端部徑面。由于試件端部較厚，在不影響試件抗拉的前提下，對(duì)試件端部的夾持部分進(jìn)行了削薄處理，以達(dá)到試件與鉗口牢固夾持的效果。

試驗(yàn)的荷載-變形曲線主要通過(guò)觀察微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)所自帶的荷載-變形曲線獲取試驗(yàn)結(jié)果。圖5是試樣截取，圖6加工好的部分試樣，將制作好的試件稱重后立即置于溫度（20±2）℃，相對(duì)濕度（65±5）%的恒溫恒濕環(huán)境下保存兩周后，進(jìn)行順紋抗拉試驗(yàn)。圖7為含水率調(diào)整后的部分試件的拉伸試驗(yàn)。圖8～9分別是部分試件在順紋抗拉試驗(yàn)過(guò)程中所測(cè)得的應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖和力-變形曲線圖。

圖5 部分截取試件

圖6 部分標(biāo)準(zhǔn)拉伸試件

圖7 部分試件的拉伸試驗(yàn)

圖8 試件順紋拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖

圖9 試件順紋拉伸力-變形曲線圖

從圖8～9可以看出，在順紋拉伸試驗(yàn)過(guò)程中，試件從開(kāi)始受力到破壞，主要經(jīng)歷三個(gè)階段。在加載初期，在加載至試件臨界破壞階段，試件開(kāi)始出現(xiàn)微小裂縫，變形繼續(xù)增加但增幅變緩。在裂縫呈現(xiàn)的一瞬間，荷載會(huì)有一定程度的回落，隨后就又繼續(xù)保持增長(zhǎng)，增長(zhǎng)速度近似與裂縫產(chǎn)生前一致。

試件的加載過(guò)程可分為四個(gè)階段：第I階段為線彈性工作階段。剛開(kāi)始加載時(shí)，由于拉力較小，標(biāo)段內(nèi)竹纖維應(yīng)變也小，大部分試件的荷載與變形呈現(xiàn)線性增長(zhǎng)，應(yīng)力-應(yīng)變或力-變形基本成正比關(guān)系，此階段可認(rèn)為材料是線彈性的。第II階段為裂縫開(kāi)展階段。隨著荷載的增加，試件開(kāi)始出現(xiàn)微小裂縫，進(jìn)入臨界破壞階段。在此階段內(nèi)，截面的應(yīng)力基本保持不變，但變形繼續(xù)增加但增幅變緩，該階段持續(xù)時(shí)間較短。第III階段為強(qiáng)化階段。經(jīng)過(guò)短暫的荷載回落階段，材料又恢復(fù)了持續(xù)變形的能力，該階段內(nèi)，應(yīng)力增大的同時(shí)，材料的變形繼續(xù)保持增長(zhǎng)，增長(zhǎng)速度近似與裂縫產(chǎn)生前一致，至承載達(dá)到最高點(diǎn)。第IV階段為拉裂破壞階段。承載力增至極值后，試件突然被拉斷裂開(kāi)，試件破壞，破壞位置主要出現(xiàn)在試件標(biāo)段中央附近。

綜上所述，在整個(gè)順紋拉伸的試驗(yàn)過(guò)程中，材料經(jīng)歷了線彈性工作、裂縫開(kāi)展、強(qiáng)化及破壞4個(gè)受力階段。從整個(gè)受力過(guò)程可以看出，毛竹材具有一定的延性性能，但不夠明顯。材料的最終破壞仍歸為脆性破壞。

2.2 試件測(cè)試結(jié)果及處理分析

本試驗(yàn)主要是測(cè)定福建三明代表性地區(qū)的毛竹順紋抗拉強(qiáng)度。按JG/T 199—2007要求，對(duì)拉伸試驗(yàn)時(shí)竹材含水率的測(cè)試方法進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)順紋抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)的準(zhǔn)確指數(shù)及最少試件數(shù)量進(jìn)行驗(yàn)證，以確定試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠性。同時(shí)進(jìn)一步研究試件有無(wú)竹節(jié)和不同含水率對(duì)毛竹材順紋抗拉強(qiáng)度的影響。

2.2.1 竹材含水率的測(cè)試方法

竹材含水率是指試驗(yàn)時(shí)試件中所含水分的質(zhì)量與全干試樣質(zhì)量的百分比，表示試樣中水分的含量。竹材含水率不同會(huì)直接影響竹材順紋抗拉強(qiáng)度值。表1和表2中所采用的竹材含水率測(cè)試過(guò)程如下：

（1）按 JG/T 199—2007 要求，將加工完成后的試件，置于溫度（20±2）℃，相對(duì)濕度（65±5）%的恒溫恒濕環(huán)境下保存兩周后，進(jìn)行竹材順紋抗拉強(qiáng)度的試驗(yàn)測(cè)定。試件拉斷后，立即除凈附在試件上的雜物，并將試樣立即稱量，精確至0.001 g；之后，放置在烘箱內(nèi)保持溫度（103±2）℃，烘烤8h，取出試樣進(jìn)行試稱，以后每隔2 h試稱一次，當(dāng)前后兩次稱量之差不大于0.002 g時(shí)，即認(rèn)為達(dá)到全干。從烘箱中取出試樣，置于裝有干燥劑的玻璃干燥器內(nèi)，待試樣冷卻至室溫后稱量（精確至0.001 g），所得質(zhì)量為全干時(shí)試樣的質(zhì)量。

（2）試件含水率（精確至 0.01 g）

式中：ω為含水率,%；m1為試樣試驗(yàn)狀態(tài)時(shí)的質(zhì)量,g；m0為試樣全干狀態(tài)時(shí)的質(zhì)量,g。

2.2.2 不同含水率的毛竹材的順紋抗拉強(qiáng)度計(jì)算公式

（1）試樣含水率為ω的順紋抗拉強(qiáng)度（精確至0.01 MPa）

式中：ft，ω為含水率為 ω 時(shí)的順紋抗拉強(qiáng)度（MPa）,Pmax為破壞荷載（N），t為試件厚度（mm），b 為試件寬度（mm）。

（2）試樣含水率為12%時(shí)的順紋抗拉強(qiáng)度（精確至0.01 MPa）

式中：ft，12為含水率為 12%時(shí)的竹材順紋抗拉強(qiáng)度,MPa；Kft，ω為竹材順紋抗拉強(qiáng)度的含水率修正系數(shù)；ω為試樣含水率，%；試樣含水率在5%～20%范圍內(nèi)，按式（4）計(jì)算有效。

2.2.3 順紋抗拉強(qiáng)度值的測(cè)試

按JG/T 199—2007要求，對(duì)調(diào)整含水率后的試件進(jìn)行竹材順紋抗拉強(qiáng)度的試驗(yàn)測(cè)定。無(wú)竹節(jié)試件和有竹節(jié)試件分別對(duì)受荷面積、破壞荷載、拉伸試驗(yàn)時(shí)的試件含水率、含水率修正系數(shù)及順紋抗拉強(qiáng)度等內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試和計(jì)算，結(jié)果如表1～2所示。

表1 無(wú)竹節(jié)毛竹材的順紋抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

表2 有竹節(jié)毛竹材的順紋抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

由表1和表2可知，拉伸試驗(yàn)時(shí)，有、無(wú)竹節(jié)時(shí)的試件含水率均在5%-20%范圍內(nèi)，毛竹材順紋抗拉強(qiáng)度的含水率修正系數(shù)按公式（4）計(jì)算結(jié)果有效，按公式（3）將試驗(yàn)時(shí)不同含水率的毛竹材順紋抗拉強(qiáng)度值轉(zhuǎn)換成含水率為12%時(shí)的順紋抗拉強(qiáng)度值，結(jié)果是可靠的。有竹節(jié)和無(wú)竹節(jié)的順紋拉伸破壞荷載的平均值分別為3 198和3 804 N，對(duì)應(yīng)的調(diào)整后含水率為12%的順紋抗拉強(qiáng)度平均值分別為156.63和185.54 MPa，有竹節(jié)毛竹的順紋抗拉強(qiáng)度值低于無(wú)竹節(jié)毛竹的順紋抗拉強(qiáng)度值。

2.2.4 測(cè)定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理

由于毛竹材為非理想的均質(zhì)材料，試驗(yàn)結(jié)果會(huì)受不同條件的影響制約，所以本試驗(yàn)將對(duì)表格1和表格2中的毛竹材順紋抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)按JG/T 199—2007進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。

進(jìn)行順紋抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，由于標(biāo)準(zhǔn)JG/T 199—2007中未給出試驗(yàn)準(zhǔn)確指數(shù)及最小試樣數(shù)，為獲得較為準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果，確定試驗(yàn)所需試件的最小數(shù)量成為試驗(yàn)的關(guān)鍵部分。本次試驗(yàn)試件數(shù)選取方法：結(jié)合已有文獻(xiàn)的研究基礎(chǔ)，先取總試件數(shù)24個(gè)，其中無(wú)竹節(jié)12個(gè)，有竹節(jié)12個(gè)，再按照標(biāo)準(zhǔn)JG/T 199—2007給出的公式進(jìn)行試驗(yàn)準(zhǔn)確指數(shù)和試驗(yàn)所需最少試件數(shù)量的計(jì)算，以驗(yàn)證所取試件數(shù)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算規(guī)定，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的描述統(tǒng)計(jì)和方差分析結(jié)果列于表3。將毛竹材順紋抗拉強(qiáng)度變異系數(shù)的平均值與GB/T15780-1995[12]標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，如表4所示。

表3 毛竹材順紋抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果

表4 毛竹材順紋抗拉強(qiáng)度變異系數(shù)的平均值對(duì)比

從表格3計(jì)算結(jié)果可知，無(wú)竹節(jié)試件和有竹節(jié)試件的試驗(yàn)準(zhǔn)確指數(shù)分別為4.09%和6.22%，其結(jié)果分別在5%左右，數(shù)值相對(duì)較小，驗(yàn)證所需的試件最小數(shù)均小于所取試件數(shù)量；另外對(duì)比表格4數(shù)據(jù)，本試驗(yàn)的毛竹材順紋抗拉強(qiáng)度變異系數(shù)的平均值均小于GB/T15780-1995和JG/T199-2007規(guī)定取值，說(shuō)明本次試驗(yàn)結(jié)果是相對(duì)準(zhǔn)確有效的，這為以后福建山區(qū)毛竹材的力學(xué)性能進(jìn)一步分析提供可靠的參考。

2.3 不同含水率的毛竹材順紋抗拉強(qiáng)度的變化趨勢(shì)

因?yàn)橹癫暮蕦?duì)其力學(xué)性質(zhì)有較大影響，按照J(rèn)G/T 199—2007的要求，將加工完成后的試樣，置于溫度(20±2)℃、相對(duì)濕度(65±5)%的恒溫恒濕箱中保存兩周后進(jìn)行測(cè)定。圖10為無(wú)竹節(jié)試件和有竹節(jié)試件在順紋拉伸試驗(yàn)時(shí)，將不同含水率的抗拉強(qiáng)度值均轉(zhuǎn)化為含水率為12%時(shí)的抗拉強(qiáng)度值的變化趨勢(shì)圖。分析圖勢(shì)可知，做拉伸試驗(yàn)時(shí)若含水率小于12%，順紋抗拉強(qiáng)度值ft,12隨著含水率的增長(zhǎng)基本呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)；含水率大于12%時(shí)，順紋抗拉強(qiáng)度值ft,12隨著含水率的增長(zhǎng)基本呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì)，含水率在12%左右時(shí)，順紋抗拉強(qiáng)度值ft,12達(dá)到峰值。

2.4 有、無(wú)竹節(jié)對(duì)毛竹材順紋抗拉強(qiáng)度的影響

本試驗(yàn)的試件分為有竹節(jié)試件和無(wú)竹節(jié)試件兩類，以考察竹節(jié)對(duì)竹材順紋抗拉強(qiáng)度的影響。大部分無(wú)竹節(jié)試件的破壞過(guò)程是：竹材徑向內(nèi)側(cè)的竹纖維先被拉斷，隨即試件斷裂，原因可能是沿徑向竹材截面纖維受力不均所導(dǎo)致，而小部分試件被直接拉斷。對(duì)有竹節(jié)試件，斷裂部位基本上位于受拉纖維的薄弱竹節(jié)處。部分試件拉斷情況如圖11所示。觀察破壞后的試件,發(fā)現(xiàn)部分纖維束管在通過(guò)竹節(jié)處時(shí)不連續(xù),有竹節(jié)試件的破壞均始于節(jié)部?jī)蓚?cè),中部偶有縱向劈裂,且斷口較為平齊；而無(wú)竹節(jié)試件的破壞均沿縱向劈裂,呈典型的韌性斷裂。

圖11 竹節(jié)試樣的順紋拉伸斷裂情況

本試驗(yàn)測(cè)得的有竹節(jié)和無(wú)竹節(jié)試件的順紋抗拉強(qiáng)度平均值，按上述公式（4）調(diào)整為含水率為12%的順紋抗拉強(qiáng)度值時(shí)，其值分別為156.63和185.54 MPa。同等條件下，含竹節(jié)試件的順紋抗拉強(qiáng)度相對(duì)于無(wú)竹節(jié)試件的順紋抗拉強(qiáng)度下降了近16%。

將本試驗(yàn)的竹材順紋抗拉強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果與邵卓平[13]、曾其蘊(yùn)[14]、劉旭[15]、郝繼平[16]、單波[17]等多位學(xué)者的研究成果進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)不同文獻(xiàn)所測(cè)的有、無(wú)竹節(jié)的順紋抗拉強(qiáng)度平均值雖不同，然而竹節(jié)對(duì)順紋抗拉強(qiáng)度的影響趨勢(shì)卻是一致的，無(wú)竹節(jié)試件的抗拉強(qiáng)度與有竹節(jié)試件的抗拉強(qiáng)度之比分別為 1∶0.67、1∶0.81、1∶0.83、1∶0.92、 1∶0.72 和1∶0.84，有竹節(jié)試件相對(duì)于無(wú)竹節(jié)試件的順紋抗拉強(qiáng)度均為降低，降低幅度的范圍：最小為8%，最大可達(dá)到33%，具體降低幅度見(jiàn)表5和圖12所示。引起這種差異的主要原因可能是試件采集時(shí)間、采集地、竹齡、試件選取部位和制作過(guò)程等的不同引起的，由此可見(jiàn)，竹節(jié)降低了毛竹材的順紋抗拉強(qiáng)度。

表5 不同文獻(xiàn)中含水率為12%的竹材順紋抗拉強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)福建三明毛竹進(jìn)行順紋拉伸試驗(yàn)的測(cè)試,得到有竹節(jié)和無(wú)竹節(jié)的毛竹材順紋抗拉強(qiáng)度值。通過(guò)比較，發(fā)現(xiàn)含水率均轉(zhuǎn)化為12%的情況下，竹節(jié)對(duì)試件的順紋抗拉強(qiáng)度有著不同程度降低的影響,降低幅度最少為8%，最大可達(dá)到33%。本文試驗(yàn)還研究了含水率對(duì)順紋抗拉強(qiáng)度的影響，含水率為12%左右時(shí)順紋抗拉強(qiáng)度值達(dá)到最優(yōu)；通過(guò)不同文獻(xiàn)的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)不同地域的毛竹，即使測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和竹齡相同，竹材的順紋抗拉強(qiáng)度仍存在差異，其中福建三明地區(qū)的毛竹材順紋抗拉強(qiáng)度值，在含水率轉(zhuǎn)化為12%時(shí)，有竹節(jié)的和無(wú)竹節(jié)的分別為156.63和185.54 MPa，該結(jié)果可為福建三明毛竹在竹建筑中的應(yīng)用奠定初步的力學(xué)理論基礎(chǔ)。作為結(jié)構(gòu)用材時(shí)，毛竹材將會(huì)受到多種因素的制約影響，如混凝土堿性環(huán)境對(duì)竹材抗拉性能的影響等。為了加快推廣三明毛竹在竹裝配式建筑或竹筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，需要對(duì)三明毛竹在不同環(huán)境中的抗拉、抗壓、抗彎、抗劈裂等力學(xué)性能以及對(duì)竹材用于混凝土環(huán)境中的防腐性能和耐久性能等進(jìn)一步深入研究，以提高毛竹材力學(xué)性能的可靠指標(biāo)，為三明毛竹在建筑結(jié)構(gòu)中的推廣應(yīng)用提供可靠的理論依據(jù)。