圆竹- 混凝土组合柱轴压性能分析

王 露 游 珊 刘 阳 曾 妮

（武昌工学院城市建设学院,湖北 武汉430065）

竹材资源丰富,生长周期短,可再生,可降解,是一种力学性能良好的绿色建筑材料。在绿色生态住宅发展的推动下,竹材在建筑行业中的应用研究引起了国内外学者的广泛关注。国内研究学者对圆竹、竹片、竹条以及胶合竹材、重组竹等加工制品的力学性能进行了大量研究,为竹材的发展应用提供了理论基础。此外,竹材常与木材、钢材、混凝土等组合应用于实际工程中[1],体现了竹材应用的丰富性。

本文开展圆竹- 混凝土组合柱的轴压性能试验,并采用ANSYS 软件建立圆竹- 混凝土组合柱的有限元模型,提出竹混结构的有限元分析方法,推广竹混组合结构在建筑工程中的应用。

1 试验设计

1.1 试验材料

（1）圆竹：湖北咸宁4 年生毛竹,含水率约为12%～15%,将同一根毛竹的无节部位加工成长度为10cm 的圆竹管6 个。

（2）圆竹- 混凝土：填充圆竹管的混凝土按标准立方体混凝土试块强度等级C30 制作条件制作[2],混凝土立方体试块在自然条件下同圆竹- 混凝土一并养护28 天,强度等级按《混凝土结构设计规范》确定。圆竹- 混凝土试件如图1。

1.2 试验方法

依据《圆竹物理力学性能试验方法》[3],测量圆竹- 混凝土试样两端截面的外径,精确至0.01mm,计算试样的截面面积；将试样放置在试验机上,调整至中心位置,施加不大于100N 的预荷载,匀速加载,使试样在1 至2 分钟内破坏,记录试样破坏的最大荷载,精确至10N。加载装置如图2。

图1 圆竹- 混凝土试件

图2 加载装置