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本項目提出一種新型嵌入式鋼筋增強竹結(jié)構(gòu)，針對竹結(jié)構(gòu)，尤其竹材受彎構(gòu)件，通過嵌入式技術(shù)，將鋼筋復(fù)合于竹材截面受拉部分，利用鋼筋較高的彈性模量和良好的延性，重點解決竹結(jié)構(gòu)剛度低、力學(xué)性能離散、破壞模式脆性等應(yīng)用缺陷，提高竹材對于結(jié)構(gòu)工程的適用性。新型嵌入式鋼筋增強竹結(jié)構(gòu)優(yōu)點顯著，易加工、易于工業(yè)化生產(chǎn)、施工速度快等，可作為木結(jié)構(gòu)的替代形式。

在當(dāng)前發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的大背景下，綠色、生態(tài)、環(huán)保、低碳的新型建筑結(jié)構(gòu)材料是土木工程科技發(fā)展的必然方向。竹材最大的優(yōu)勢是綠色環(huán)保和原材料可再生，竹材具有較高的強重比，可達(dá)鋼材的3~6倍，遠(yuǎn)勝于混凝土等材料，竹材變形能力強，同時又具有較高的強重比、較好的彈性與韌性，利用竹質(zhì)工程材料建造的竹結(jié)構(gòu)建筑、橋梁體系已經(jīng)得到了實踐應(yīng)用，竹結(jié)構(gòu)具有施工速度快，構(gòu)件、節(jié)點易標(biāo)準(zhǔn)化，易工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點。但是，作為竹結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件，無論是采用竹簾膠合板、竹材層積材，還是竹材重組材加工制作，其在應(yīng)用中存在以下問題：
竹材的彈性模量低，竹材受彎構(gòu)件的設(shè)計都為截面的剛度控制，按撓度限值（GB50005-2003《木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，梁和格柵的撓度限值為L/250）驗算的極限承載力大約是按強度驗算極限承載力的20%~30%，造成材料較低的強度利用率，截面設(shè)計較大，經(jīng)濟(jì)性差；竹梁截面下部受拉區(qū)的缺陷對強度降低的影響較大，造成實際力學(xué)性能較離散，往往由于受拉區(qū)的局部缺陷提前破壞；竹梁的破壞模式典型特征是底部受拉區(qū)竹纖維達(dá)到極限拉應(yīng)變，破壞模式較脆，破壞過程較短暫，與結(jié)構(gòu)構(gòu)件對延性的需求不相符。
針對竹材工程材料力學(xué)性能的不足，需尋求改善與增強的技術(shù)措施，才能提高其對工程結(jié)構(gòu)的適用性，如中國專利第“02120518.3”號，提出了一種“重組竹材膠合板制造方法”，用該方法制造的竹材膠合板，提高了強度和利用率，但其彈性模量基本未得到提高；又如中國專利第“200520010970.6”號，公開了一種“一種毛竹玻璃纖維復(fù)合梁柱”，通過在毛竹四周填充之后包覆玻璃纖維樹脂層，對毛竹進(jìn)行增強，提高其壽命，節(jié)約材料，但該技術(shù)針對毛竹的原竹，其難以適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)的要求。
相對于竹材，鋼材具有較高的彈性模量和較好的延性。普通鋼材的彈性模量在210GPa左右，大約是竹材的20倍左右，鋼材在受力時表現(xiàn)為彈性、屈服、強化和頸縮四個階段，其屈服階段的屈服平臺賦予了鋼材極大的延性，鋼材的極限應(yīng)變高達(dá)10萬個微應(yīng)變，如此高的極限應(yīng)變使得鋼結(jié)構(gòu)作為受力結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，表現(xiàn)出非常好的延性，另外，工程領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，正是利用鋼筋與混凝土的取長補短，使得鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)仍然可以表現(xiàn)出良好的延性，雖然混凝土是脆性材料。
本項目提出嵌入式鋼筋增強竹結(jié)構(gòu)，針對竹結(jié)構(gòu)，尤其竹材受彎構(gòu)件，通過嵌入式技術(shù)，將鋼筋復(fù)合于竹材截面受拉部分，利用鋼筋較高的彈性模量和良好的延性，重點解決竹結(jié)構(gòu)剛度低、力學(xué)性能離散、破壞模式脆性等應(yīng)用缺陷。
本項目新穎獨到，具有原創(chuàng)性。可以廣泛應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域的梁、柱等承重構(gòu)件。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎
2011年2月，通過校大學(xué)生科技創(chuàng)新項目立項審批；
2011年3月，“一種嵌入式鋼筋增強竹結(jié)構(gòu)”實用新型專利申請受理（申請?zhí)枺?01120055389.1）；
2011年3月，經(jīng)江蘇省科技查新咨詢中心查新證實未見相關(guān)文獻(xiàn)報道（查新報告編號：201132B2501772）；
2011年4月，在江蘇省鹽城市，通過了鹽城市交通運輸局組織的科技成果會議鑒定，鑒定結(jié)果為總體達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。