竹芯竹筋混凝土单向板受力性能试验研究与分析

摘要

为解决由于过度使用钢筋混凝土引起的资源浪费、环境污染这一现实问题，我们提出了“竹芯竹筋混凝土单向板”绿色楼板概念，通过将整根毛竹进行简单加工处理，替代钢筋均匀分布于板中，利用本身圆筒中空的特点实现楼板空心，从而达到减轻楼板自重的目的。并采用竹片作为分布筋，以增加其整体性能，从而实现天然竹筋全部代替钢筋的现浇混凝土板。本文根据该竹芯竹筋混凝土单向板在试验室分两批浇筑了6块1:1的足尺试验模型，对试验模型分别进行了模拟现场的均布加载和集中加载受弯全过程破坏试验，并对试验模型的抗弯性能进行了计算分析，以探求其抗弯性能及其适用计算方法，主要完成以下工作：
　　（1）通过采用JG/T199-2007规范及JB/T15780规范对湖南地区有代表性的毛竹材料力学性能进行了系统研究，包括竹片顺纹抗拉、弹性模量、含水率等试验，得到了同一批毛竹含水率与材料抗拉强度之间的关系及材料的本构曲线关系，详细描述了顺纹抗拉过程中竹片的破坏现象，引入了材料名义屈服强度、竹材材料分项系数及相关取值，并提出了在后续板设计及计算过程相关材料取值建议。
　　（2）对竹芯竹筋混凝土单向板模型进行了受弯全过程试验研究，得到了板的的开裂荷载、极限荷载，同时，也证实了竹芯竹筋混凝土单向板的受弯过程可分为弹性阶段和弹塑性发展阶段；详细探讨了竹芯竹筋混凝土单向板全过程受弯的弯矩-挠度曲线、应力应变及裂缝发展规律。
　　（3）通过采用GB50010-2010计算竹芯竹筋混凝土单向板的正常使用阶段（Mcr　　（4）结合混凝土结构设计规范GB50010-2010对竹芯竹筋混凝土单向板的开裂弯矩及极限弯矩进行计算分析，可以通过采用钢筋混凝土计算承载力的方法作为竹芯竹筋混凝土单向板的抗弯设计公式，以及提出了板设计的相关构造措施及建议。

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第一章绪论

1.1前言

1.2 国内外毛竹性能研究进展

1.3竹芯竹筋混凝土国内外研究现状

1.4本文的研究内容和方法

第二章 竹材材料力学性能试验与分析

2.1竹片顺纹抗拉强度及弹性模量试验

2.2竹片含水率试验

2.3本章小结

第三章 竹芯竹筋混凝土单向板抗弯性能试验

3.1 试件的设计与制作

3.2试验方案

3.3主要测试结果

3.4本章小结

第四章 竹芯竹筋混凝土单向板抗弯性能分析

4.1竹芯竹筋混凝土单向板的承载力分析

4.2竹芯竹筋混凝土单向板正常使用极限状态分析

4.3小结

第五章 结论与展望

5.1本文的主要结论

5.2进一步研究工作展望

致谢

附录A 硕士学位期间发表的论文及专利成果

附录 B 硕士学位期间参与的科研课题及技术服务项目