重组竹的单轴与纯剪应力应变关系

发布时间：2017-10-15 13:22

  本文关键词：重组竹的单轴与纯剪应力应变关系

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【摘要】：重组竹是将竹丝束平行组坯、经高压胶合而成的一种生物质复合材料,是一种极具潜势的建筑结构材料。研究重组竹的基本力学性能和应力应变关系,是建立此类材料本构关系和进行重组竹结构非线性分析的基础。将重组竹理想化为横向各向同性复合材料,通过试验,给出了重组竹各主轴方向的单轴与各主平面的纯剪力学参数,建立了各种应力状态下的应力应变关系。结果表明,重组竹力学性能优于常用的结构用木材,且变异性较小。重组竹顺纹受拉强度约是顺纹受压强度的2倍;横纹受拉强度远远低于横纹受压强度;横切面内的剪切模量及强度远远低于另外两个方向,且横纹剪切强度是顺纹剪切强度的3倍。重组竹的应力应变关系和破坏模式与纤维参与受力程度密切相关。顺纹受拉时,拉应力完全由纤维承担,破坏表现为纤维的脆性拉断,强度最高,应力应变为完全线性关系;其他应力状态下,破坏均发生在基体或纤维-基体界面,若裂纹的扩展受到纤维限制,破坏呈渐进性,强度较低,应力应变曲线由早期的线性关系转入后期的非线性关系;当裂纹的扩展未受到纤维限制,破坏强度最低,应力应变呈线性关系。
【作者单位】： 南京林业大学土木工程学院;
【关键词】： 重组竹 应力应变关系 破坏模式 横观各向同性复合材料
【基金】：国家自然科学基金(51378263) 林业科学技术成果国家级推广项目([2015]21号)~~
【分类号】：TU531.3
【正文快照】： 竹材是一种可再生、可降解的天然生物质复合材料,一般3~5年就可以成材,具有硬阔叶树材的诸多优良特性,其比强度和比刚度高于钢材,是一种理想的绿色高强建筑材料。竹结构建筑的环境负荷远小于钢材、混凝土等传统建筑。但原竹材壁薄中空,几何变异性大、含糖高易虫蛀、质地不均匀

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