新型竹结构建筑传热特性

 竹材具有生长周期短、产量高、强度高、环保及可再生等特点,作为现代建筑材料已经越来越受到人们的重视。本文在自然气候条件下,通过在墙体内各个界面预埋热电阻Pt100,对竹结构实验用房这种新型墙体温度进行实测,结合竹材自身的热物性参数特点和墙体（多孔介质）传热机理,分析其温度分布规律,研究竹结构动态传热特性,以期为现代竹结构建筑传热特性的研究提供一些基本数据,为科学设计、分析竹结构建筑的传热特性提供依据。结果表明,竹结构建筑具有良好的隔热保温性能,对节能具有重要的意义,利用竹材作为现代建筑材料符合可持续发展的要求。     

竹楠木顺纹力学性能试验研究

目的分析比较几种胶合木材料,研究竹楠木拉、抗压基本力学性能,给出基于木材强度设计值的计算方法为基础的竹楠木拉压强度设计值建议值.方法按照《木材物理力学性能试验方法》和《木材无疵小试样的试验方法》对竹楠木材顺纹抗拉和抗压进行试验研究,测得竹楠木顺纹抗拉、抗压强度.结果试验结果表明竹楠木抗压经历了弹性、弹塑性和破坏3个阶段,发生塑性破坏;抗拉经历了较长的弹性阶段后发生脆性破坏.试验得到竹楠木顺纹抗拉强度可达98.1 MPa,顺纹抗压强度可达73.3 MPa.结论竹楠木顺纹强度具有离散性,抗拉强度的离散性要高于其抗压强度.竹楠木胶合竹材能够满足建筑结构对材料抗拉压力学性能的要求,试验结果对竹楠木的合理利用和深入研究提供理论依据.     

基于HAM模型的竹材热湿物理性质试验研究

为获得典型竹材的材性参数,明确竹木之间以及不同竹材之间的差异,选择整竹展平板、竹集成材、竹胶合板、竹重组材、竹刨花板、大片竹材定向刨花板等6种代表性产品,系统地进行基于建筑围护结构HAM模型的热湿物理性质测试.项目包括:测定基本物理性质的密度计算和真空饱和实验;测定湿储存性质的平衡吸放湿实验;测定湿传递性质的毛细吸水实验、蒸气渗透实验和干燥实验;测定热储存性质的热分析;测定热传递性质的导热系数测试和表面光热性质测试.测试结果初步形成竹材热湿物理性质的参数基础;与18种木材产品的对比表明,竹材湿储存和湿传递性质普遍小于木材,而同时表征热储存和热传递性质的蓄热系数大于木材;6种竹材之间的对比表明,竹材改性有利于均匀性的提高,可拓展其材性频谱范围,并使区别于木材的特性得到强化.     

原竹建筑竹木套接-木木榫卯节点连接方式研究

竹材有较高的抗拉与抗压强度,良好的弹性与韧性,且节能环保,而以原竹为结构材料的原竹建筑在现代社会的应用却鲜有其例,一个重要的原因就是缺乏牢固可靠耐久的连接方式.为了突破原竹建筑发展的瓶颈,提出了竹木套接-木木榫卯的节点连接方式,对节点进行了构造设计与分析,并通过对一栋两层框架原竹建筑的算例的整体结构的Etabs设计计算及其中节点的Abaqus有限元分析,论证了此种连接方式的安全性与可行性.     

新型竹集成材家具的研究

竹集成材家具取材于竹材资源,不依赖于木材资源。我国竹材资源丰富,全竹家具市场广阔,发挥竹材资源优势,开发竹集成材家具可以缓解木材资源紧张、促进山区的经济发展、实现竹材的工业化高效利用及满足家具市场的需求。如何开发和发展竹集成材家具,是目前中国家具业面临的重要课题之一。笔者从以下几个方面对竹集成材家具进行了较为全面和系统的研究。1 对新型竹集成材家具的特点、造型、结构、生产工艺等进行了研究,并从人体工效、家具品种、使用场所、安放形式、结构特征、表面处理、造型风格及造型线型等方面对新型竹集成材家具进行了较为…     

高强度竹基纤维复合材料制造技术研究报告

高强度竹基纤维复合材料制造技术是以我国丰富的可再生的竹材生物质资源为原材料,通过重点研究竹青竹黄差速异步点裂微创、纤维原位可控分离、纤维化单板制造、增强树脂梯级导入等关键技术;通过工艺创新和新产品开发以及关键设备的研发,突破传统技术中竹青\竹黄难以有效胶合的制约竹材工业化利用的瓶颈难题;使得占我国竹材资源近50%的小径级竹材得以工业化充分利用,并使毛竹等大径级竹材的一次利用率从20%~50%提高至90%以上,研制出高强度、高附加值竹基纤维复合材料,提升了我国竹产业的技术水平。目前已经形成了风电桨叶用竹基纤维复合材料系列技术、全竹集装箱底板用竹基纤维复合材料系列技术,全竹建筑模板用竹基纤维复合材料系列技术等3套技术体系,促进了我国竹产业的升级换代。     

微薄竹装饰板的研究

微薄竹装饰板是采用竹材旋切单板作为人造板基材的表层 ,并在背面覆贴各种平衡层的一种新型饰面装饰材料。微薄竹材单板的加工及其在装饰领域的应用 ,既节约了优质木材 ,又高效地利用了我国丰富的竹材资源 ,提高了基材产品的档次 ,增加了装饰产品的花色品种 ,拓展了竹材的使用范围 ,为竹材的工业化利用以及竹材的深加工开辟了新的途径。笔者研究了微薄竹装饰板的基本结构、构成原理、工艺条件、工艺参数和变形问题。采用二次正交旋转组合设计数学模型安排试验方案 ,根据试验结果 ,系统分析了热压时间、涂胶量、热压温度、竹片含水率和ＰＦ浸…     

Study on the thermal performance of externaI wall of bamboo structure

为了对已建成竹结构建筑外墙的热工性能进行评价,采用控温箱-热流计法对现代竹结构抗震安居房外墙(抹灰和挂板两种饰面)传热阻进行了实测与分析.结果表明:控温箱-热流计法测试竹材墙体传热阻时误差较大,影响墙体传热阻的主要因素为竹材墙体内部结构组成及测试位置;抹灰饰面外墙平均实测传热阻为1.52(m2·K)/W,传热系数为0.66W/(m2·K),可应用在夏热冬冷、夏热冬暖地区,4层及以上建筑可达到节能65％标准;挂板饰面外墙平均实测传热阻为2.71(m2·K)/W,传热系数为0.37W/(m2·K),可以应用在夏热冬冷、寒冷地区和严寒地区,并达到节能65％的标准.     

高烈度地震区的错列双桁架钢结构住宅体系

为适用于高烈度地震区的住宅建筑,提出了错列双桁架结构体系.在结构横向采用错列双桁架结构,双桁架两端与钢管混凝土双肢格构柱相连,简化了桁架弦杆与柱的连接,而且结构内部预留了设备管道的穿行空间,综合考虑了结构、建筑、设备的配合.针对一个13层错列双桁架结构,进行了竖向荷载和地震作用下的静力计算和时程分析.结果表明:错列双桁架结构体系不仅保留了传统错列桁架结构体系的优点,而且受力更加合理,结构纵横双向的抗侧刚度都可满足抵抗强震作用的需求.     

大木竹竹材物理性质的研究

以材性优良的毛竹等竹种为参比,研究了丛生竹种大木竹竹材的物理性能.结果表明:大木竹竹材的基本密度为0.618 g/cm3,小于毛竹的基本密度(0.765 g/cm3),而比参比的其他丛生竹密度大或与之相当;大木竹竹材气干体积干缩率为7.7%,吸水饱和体积湿胀率为18.686%,饱湿含水率为77.8%,均大于毛竹材的相应值.     

预制装配式圆竹结构房屋的试验与应用

选用我国丰富的毛竹作为结构材料,对圆竹的主要物理力学指标进行了试验与分析.研究结果表明,圆竹的基本力学指标高于TC13级针叶木材,可以作为结构材料使用.设计了几种圆竹构件和结构的金属连接件,基本实现了圆竹构件加工的标准化和施工的预制化.设计了基于墙板模数的圆竹墙体单元,并对2片墙体进行了抗侧力试验,圆竹墙体的抗侧力性能与U型连接件密切相关,抗侧向能力约为同类型轻型木结构墙体的65%.进行了3个圆竹屋架的静载试验,结果表明屋架的极限承载力由变形控制,平均值为12.3kN.根据试验结果和木结构设计规范,设计和建造了一个约50m2的预制装配式圆竹房屋示范建筑,验证了该技术的可行性和适用性.示范建筑已使用3年多,目前状况良好.     

钢背竹景观护栏结构设计与试验研究

竹材具有生长周期短、产量高、比强度大、环保及可再生等特点,可作为景观护栏构件的优质材料。竹材胶合板作为竹材的主要加工成品,易于切割和组装,是景观护栏优选的型材。竹材胶合板比强度较高,但其抗拉强度和延伸率较低,不宜作为单独的承力构件。通过将竹材胶合板与型钢构件按一定方式组合和优化,设计完成了一种钢背竹景观护栏,并对该护栏进行了B级碰撞条件下的安全性能评价。结果表明,钢背竹景观护栏具有良好的阻挡功能、导向功能和缓冲功能,符合评价标准要求。     

外源GA3对毛竹实生苗新分蘖竹株秆形与 竹材纤维质量的影响

为探索竹类植物秆形生长机制,研究利用激素调控竹材纤维生长质量,采用不同质量浓度(0、20、40、60 mg/L)赤霉素(GA₃)处理毛竹实生苗,观察并测定处理后新分蘖竹株数量、秆形及竹材纤维质量变化情况。结果表明:毛竹实生苗叶面喷施不同浓度GA₃后,新分蘖竹株秆高、节间长和叶片数量均有极显著增加(P<0.01),20、40和60 mg/L GA₃处理实生苗新分蘖竹株秆高分别比对照(0 mg/L)增长0.56、1.19和1.21倍,平均节长度增加0.49、1.05和1.10倍,叶片数量增加35.61%、48.35%和38.68%; 新分蘖竹株数量、单株节数和地径在处理与对照之间无显著差异。伴随秆形变化,新分蘖竹株竹材纤维质量也有所改变。20、40和60 mg/L GA₃处理,明显增加了新分蘖竹株竹材纤维细胞长度,分别比对照增加13.17%、20.68%和21.46%; 但各处理对竹材纤维细胞的宽度作用不显著,从而使得处理后竹株竹材纤维的长宽比增加,有利于竹材纤维质量提升。另外发现,不同浓度GA₃处理对竹材纤维细胞的壁厚、腔径和纤维组织比量的影响不显著。分析认为,赤霉素处理能显著改善毛竹实生苗新分蘖竹株的竹材纤维质量,但对提高竹材纤维产量无显著作用。     

浅谈湘西南地区苗瑶少数民族的竹类文化

从民族植物学的角度,初步研究了湘西南苗瑶少数民族居住地的竹于种类、竹材特性以及利用竹类制作生活、生产器具和竹类产物的利用等问题.     

深圳平安金融中心施工模拟研究

针对超高层建筑在传统模拟过程中未考虑施工过程和时变荷载效应的问题,本文以在建的中国第一高楼——深圳平安金融中心为工程背景,用Midas/Gen软件将结构分成了25个施工阶段进行了施工全过程模拟.研究了考虑收缩徐变作用下核心筒和巨柱的竖向累积变形规律及其变形差异.模拟结果表明,超高层建筑中混凝土收缩徐变引起的变形约占总变形的一半,其影响不能忽略;同时研究了结构的带状桁架、伸臂桁架、巨型斜撑和V型支撑等关键部位随施工阶段的应力变化规律.结果显示结构不同位置的杆件受力情况不同,桁架层的弦杆应力随施工阶段变化较小而腹杆应力随施工阶段变化较大,结构设计中可针对不同受力的构件设计不同截面.结构竣工后杆件所受应力均小于材料强度设计值.     

现代竹结构技术在人行天桥中的研究与应用

提出了一种以胶合竹板为基本材料的现代竹结构人行桥梁,并通过3根足尺试件的试验,研究了短薄胶合竹板制成长梁的成型工艺和构件的力学性能.试验显示竹梁的破坏是由受压区竹材分层导致对接头错位引起的,FRP增强层对竹梁的强度有所提高.试验结果表明,采用短板拼接、整体胶合成型的大尺寸竹梁刚度和承载力均能满足人行桥建设的要求.根据试验和分析结果,作者们采用预制装配方式建造了一座现代竹结构人行天桥,并在建造中对竹结构人行桥采取了整体防水处理.该桥经过一年多的使用,主体结构正常.     

高层建筑转换层结构施工技术分析

随着现代建筑综合型功能的发展,出现了建筑功能与设计原理的矛盾,而转换层技术的出现则能够解决这一问题.介绍了转换层技术出现的技术背景和建筑功能,以及目前常用的四种转换层结构:预应力梁式、桁架和斜柱转换层结构、箱型结构转换层和厚板转换层结构.并以箱型转换层结构在建筑实例中的应用说明了转换层结构的设计中相应的措施.     

新型钢-胶合竹组合网架的试验研究

胶合竹(Glubam)是一种新型天然纤维增强复合材料,根据已有的关于胶合竹的力学性能研究,将胶合竹材与钢材组合,采用钢夹板螺栓连接和钢填板螺栓连接,从而设计出一种新型的钢-胶合竹组合网架并进行了相关试验。试验结果表明:该新型网架具有较高的承载力,且组合节点的螺栓连接均非常可靠,最终破坏时由胶合竹斜腹杆屈曲而引起。钢-胶合竹网架结构具有用钢量少、外形美观、结构承载能力高等诸多优点,值得进一步研究与发展。     

建筑工程上的新成就 蔡益铣副教授作出“薄壳结构”新设计可以节省大量钢筋、水泥和木材

三月七日下午由本院和中国土木工程学会广州分会、华南竹材研究委员会联合召开的学术报告会上,土木工程学系蔡益铣副教授作了“薄壳结构理论在砖砌体及竹结构中的应用及建筑试验”的专题报告,会后参观了蔡益铣副教授设计的跨度5公尺的“扁球形砖壳”和跨度4公尺的“双曲球扁形砖壳”的试验,经加压试验,证明它们超过了设计荷重。蔡益铣副教授还采用民间室斗砖的方法,设计了另一座实验建筑,把跨度扩大到12.6公尺,也获成功。蔡益铣副教授这种新的砖壳结构设计,可以用来代替普通钢筋混凝土和木结构的楼面和天面,造价低廉,施工简便,可以节省大量钢筋、水泥和木材。     

紫竹院公园竹框架房屋生命周期分析

为研究不同结构体系建筑物对环境负荷的影响,以1 m2的相同布置的混凝土结构、钢结构、砌体结构及竹结构建筑为研究对象,采用全生命周期法量化分析了原材料的获取、建筑材料的运输、建筑构件的生产、建筑物的施工等阶段的能耗和主要污染物排放。结果表明:建筑物产生的环境污染主要来自于建材的运输和生产阶段,主要表现为电力和汽油消耗以及排放了大量的温室气体。竹结构房屋是最适合人居的绿色住宅。