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原文传递 竹质材料桥梁结构设计研究
论文题名: 竹质材料桥梁结构设计研究
关键词: 竹桥材料桥梁;设计理论;构造分析;有限元模型
摘要: 为了弥补木材资源短缺的不足,我国大力研究开发和利用竹材资源技术,通过现代重组技术制成的工程竹产品与木材有很大的相似性,其强度与弹性模量甚至超过大多数普通木材,是一种新型的质轻、高强、坚韧、环保的工程材料。其密度与木材比较接近,强度与弹性模量均超出木材,其中强度约为普通木材的2倍,竹材强度低于钢材,但密度只有钢材的1/8左右,强度与密度的比值要高于钢材。
  我国有着非常丰富的竹材资源,然而我国对工程竹材的利用还处在起步阶段,有一些列的问题等待解决。用来生产胶合竹的原材料种类繁多、性质各异,直接对产品质量的均一性产生影响;竹材是一种各向异性很强的粘弹性材料,长期荷载下容易发生蠕变,而且竹材物理力学性质与环境温度和湿度密切相关;提高竹材耐久性的长效防护机制还处于探索阶段;目前胶合竹材的生产的人工成本还比较高,工业化程度不足;胶合竹材在工程中的应用还比较少,缺乏经验,特别是目前还没有专门的设计指导规范,严重限制了胶合竹材的应用。
  论文通过查阅大量的文献,总结了竹质材料性质,胶合竹的加工生产工艺及其产品的性能,目前结构设计理论的发展状况,以及竹材在工程领域的应用情况;对胶合竹材产品进行了拉、压、弯、剪性能的测试,得出了竹材的本构关系益线以及破坏形态;分析了胶合竹材设计指标的影响因素与确定方法;给出了胶合竹材蠕变性、各向异性、干缩湿胀性等特性的概念与研究方法,并通过有限元软件模拟分析了干缩湿胀性对竹材的横向开裂的影响;参照现有相关设计规范提出了竹质人行桥的构件设计方法;并通过有限元软件对桥梁构造尺寸参数进行大量模型分析,总结出竹桥构件参考尺寸;最后通过竹桥工程设计实例给出竹桥的参考设计方法。
作者: 武鸿玉
专业: 建筑与土木工程
导师: 向中富
授予学位: 硕士
授予学位单位: 重庆交通大学
学位年度: 2014
正文语种: 中文
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