结构用平压毛竹集成材单轴本构关系研究*

陈 国， 李 祥， 于云飞， 何 彬， 赵龙龙

(南京林业大学土木工程学院，南京 210037)

0 概述

毛竹，禾本科竹亚科刚竹属，主要分布于江西、湖南、福建和浙江等南方省份，是我国重要的速生可再生森林资源。与传统的木材相比，毛竹具有力学性能好、成材周期短以及一次成林永续利用等优点，作为工程结构用料具有广阔的应用前景[1-3]。数十年来，原竹作为主要的受力构件用于建造房屋[4-5]、桥梁[6]以及脚手架[7]等，但也逐渐暴露出大量的缺陷[8]，如壁薄中空、尺寸规格不统一以及易遭虫蛀等，导致原竹结构的应用范围严重受限。基于此，我国开发了一系列的竹质工程材料，如重组竹、竹集成材、格鲁斑胶合竹[9-10]等。其中，毛竹集成材[11-13]以4～6年、胸径10cm左右的毛竹为原材料，用开片机和粗刨机加工成一定规格的矩形竹片，经防虫、防腐和防蛀处理后，严格控制竹片的含水率在12%以内，再经涂胶、组坯、热压成矩形截面的新型规格材。毛竹集成材的物理力学性能明显优于原竹，主要原因是在竹片的分选和组坯过程中，采用高温蒸煮和高压碳化的方式消除导致强度减少的缺陷(霉变、虫蛀和腐烂)，同时将材质等级较高的竹片置于顶部和底部，而将等级较低的竹片放在中性轴附近。

学者对原竹[14-15]、格鲁斑胶合竹[9-10]和重组竹[16-17]的基本力学性能已做了大量的研究，但对于结构用竹集成材的研究较少。平压毛竹集成材是一种新型的结构用规格材，在实际应用过程中会承受拉、压、弯、剪、扭等不同类型的荷载作用，因而有必要对其基本力学性能开展研究。……