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毛竹圆竹基础力学性能

2024-07-24分类号:S781.9

【作者】曹振华   刘元   苌姗姗   李婷   刘贡钢   柏元娟   廖媛媛   胡进波   刘敬盛
【部门】中南林业科技大学材料科学与工程学院  湖南桃花江竹材科技股份有限公司  广东豪德数控装备股份有限公司  
【摘要】【目的】为促进毛竹圆竹在房屋建筑、岩土地基、道路桥梁等方面的应用,需要提供毛竹圆竹部件在工程中有可靠的使用依据,而系统阐述毛竹圆竹基础力学性能是推广毛竹圆竹结构材料的重要研究工作。【方法】以毛竹圆竹为原材料,依据LY/T 2564—2015测定毛竹圆竹的顺纹抗剪强度、顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度、环刚度以及抗弯强度并分析对应的荷载-位移曲线,选取抗弯强度试件进行三维非接触式-高精度全场应变实时监测。【结果】毛竹圆竹顺纹抗剪强度为27.36 MPa,顺纹抗压强度为56.67 MPa,顺纹抗拉强度为141.46 MPa,环刚度为104.74 N/mm2,抗弯强度为133.31 MPa;毛竹圆竹的顺纹抗剪承载力、顺纹抗压承载力和环刚度均与直径呈正相关,直径在70~90 mm范围内,上述承载力均随毛竹圆竹直径增大而增大;毛竹圆竹的顺纹抗剪强度、顺纹抗压强度、环刚度和抗弯强度在试验加载过程中试件均出现较明显的开裂或变形后持续加载才丧失承载力;通过DIC记录毛竹圆竹达到破坏荷载时的位移从下部到上部逐渐减少,从2.564 mm减少到2.269 mm;毛竹圆竹抗弯强度的应变场数量级峰值下部为-163.904×10~5微应变,上部为152.417×10~5微应变,结构破坏呈现上部压应力和下部拉应力同时且近似相同的增长。【结论】试验表明,中空的毛竹圆竹具有较高的承载力,并且随着毛竹圆竹的直径增大承载力有所增大,从荷载-位移曲线可以看出毛竹圆竹具有一定的塑性变形能力,在实际应用中具有很好的破坏表现。
【关键词】圆竹  荷载-位移曲线  应力-应变  DIC
【基金】湖南省水利科技项目(XSKJ2023059-33);; 湖南省重点研发计划项目(2020WK2018)
【所属期刊栏目】中南林业科技大学学报
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