圆竹材套筒式钉接构件的抗弯性能研究∗

周 慧 苏 娜 马欣欣 方长华 费本华

（国际竹藤中心，国家林业和草原局竹藤科学与技术重点实验室，北京 100102）

圆竹是竹材利用的重要形式[1]，因其独特的结构和力学特性[2-3]，在建材领域有着混凝土和钢材等传统建材不可替代的地位[4]。圆竹的抗拉性能和抗弯性能优越，又具有强重比高、抗冲击韧性好等优点，能够吸收和耗散地震中的大量能量，是建筑行业的理想材料[5-8]。圆竹作为建筑材料的应用历史悠久，早期的竹脚手架[9]、临时建筑以及低层圆竹建筑[11]均采用圆竹作为主要结构构件，通过绑扎、直钉等方式连接而成[10]。随着竹材在建筑领域的应用发展[12-13]，圆竹开始应用于各大建筑工程，如北京世园会大跨度圆竹建筑竹藤馆[14]、长城脚下的竹屋[15]等。圆竹材作为结构材使用时，其结构与结构的连接节点至关重要，影响建筑结构的整体安全性，目前对圆竹材连接节点的设计及节点性能已有大量研究[16-19]，包括穿斗式节点、灌浆节点、螺栓连接节点以及钢构件和钢板连接节点等[20-23]。由于圆竹本身的结构特性，中空壁薄，尖削度大，两端大小头之间的力学强度存在差异等，现有连接形式的局限性较大，为突破这种局限性，黄政华[24]等设计了一种钢箍碳纤维布组合节点，可以适应圆竹材的不规则性并对其进行有效接长。北京世园会竹藤馆[25]屋顶采用跨度为35 m长的圆竹拱结构作为主要受力体系，承载竹檩条和屋顶的压力。竹藤馆的圆竹拱结构和竹檩条采用了大竹筒内套小竹筒，用直钉将大小竹筒连接加固的圆竹接长技术。……