不同条件下圆竹径向抗压力学性能1)

张文福 王 戈 程海涛 陈复明

(国际竹藤网络中心，北京，100102)

圆竹作为一种天然生物质梯度复合材料，其中空壁薄、有节的外观形态和具有强度高、韧性好的优良特性，尤其是绿色环保的优点，成为砖、岩石等建筑材料的替代品之一［1－2］。在实际应用中，由于搭接、交错支撑等结构设计的原因，圆竹的径向会承受不同的应力状态——单向受力，更多情况是多向受力，使得径向圆竹节点的连接成为竹结构荷载薄弱的环节［3－4］，因此，圆竹径向抗压力学性能是竹材作为结构构件使用设计的重要依据之一。国内外学者对圆竹用于建筑领域的耐久性、纵向的抗压、抗剪等力学性能和节点的设计已做了大量的研究［5－9］，但是对圆竹径向力学性能的研究较少，仅有相关学者进行了初步的研究［10－11］。

同时，由于竹材的生物质特性，其物理力学性能受环境温、湿度影响较大，其中竹材的黏弹性、刚度、韧性、非结晶区域的膨胀收缩、各级尺度上内应力的非稳态分布等都与温、湿度密切相关。因此，合理的环境条件是圆竹能否成为长期、安全承载的关键。相关学者已研究了不同温、湿度对竹材的动态力学性能和竹材增强单板层积材(LVL)力学性能的影响，以及竹材气干和饱和状态下的力学性能差异等［12－14］，但是对圆竹受不同自然环境作用下的径向抗压力学性能尚未见报道。基于上述考虑，笔者选用恒温恒湿、气干、蒸煮、低温和超低温处理方法模拟圆竹使用的不同自然环境，采用单轴向和双轴向压缩对圆竹径向抗压力学性能进行测试，分析不同条件对圆竹径向抗压承载能力及变形特性的影响，以期为圆竹的应用研究提供参考和借鉴。……