植筋工程竹梁延性提升试验与分析

摘要

与工程木结构类似，工程竹也是弹脆性材料，相对于刚度，强度具有较大的冗余度，因此其结构设计往往是弹性变形来控制的。在结构的极限设计中，诸如超载及地震等极端荷载下，通常需要结构具有良好的延性以保障结构的安全性，因此，如何通过采用金属连接件的方式提高竹木结构的变形能力是现代竹木结构的一个重要课题。文中借鉴钢筋混凝土梁的设计原理，通过在薄篾格鲁班胶合竹(glubam)工程竹梁中植入狗骨式钢筋，并在梁下部预制裂缝的方式，试图在满足强度与挠度设计的同时增加工程竹梁的延性。通过12根工程竹梁试件四点弯曲加载试验，对比了有无狗骨式植筋，狗骨式植筋的削弱曲屈服段长度以及预设裂缝等变量的影响，并通过数值模拟方法与有限元模型对试验结果进行模拟。结果表明，植筋薄篾glubam梁试件具备良好的延性，同时可以保证弹性段刚度和满足挠度控制的设计要求，对诸如超载及地震等极端荷载下设计有较强的借鉴意义。从模拟结果来看，提出的数值模拟方法与有限元模型可以较好地拟合试验结果，可以在未来设计中参考使用。

关键词

工程竹 / 格鲁斑胶合竹(glubam) / 延性 / 植筋 / 抗弯性能 / 极端荷载 / 有限元分析