现代竹质工程材料的基本性能及其在建筑结构中的应用前景
竹在当代建筑结构体系中的应用
竹在当代建筑结构体系中的应用摘要:本文选取当代建筑中一些新的竹结构建筑,并对建筑实例进行分析总结。
总结归纳当代竹材建筑结构体系的种类，系统的介绍竹材在当代建筑结构体系中的应用方式和特点。
关键词：竹材当代结构体系形式竹子自古以来就与人类的生产生活息息相关,又以其生长速度快,易获取,韧性好等优势被大量应用于建筑当中。
随着科技的进步，技术的提升以及相关结构计算相关理论的完善和新型结构形式的产生，竹材在建筑中的应用又有了新的表现和突破，竹材被更多的应用在大跨度建筑中，产生了许多新的结构形式，新型建材的产生也使竹材表现出了不同传统的形式特征。
1、竹材杆件结构体系竹材杆件结构体系是指竹材在砍伐后,不破坏其一节一节的自然形态,将竹材加工成段，用于建筑结构所组成的结构体系。
国外通常根据结构计算理论，经过精密的计算，将竹材力学性能薄弱的连接部分采用新的节点构造方式，将竹材应用在跨度更大的建筑当中。
使竹材良好的结构力学性能得到表现，例如印度巴厘岛由设计师约翰和辛西娅哈迪设计的绿色学校、西蒙·维列兹为了2000年汉诺威世博会图设计了ZERI厅。
巴里岛上的“绿色学校”采用岛上大量出产的巨龙竹为主要材料，为了避免竹材抗压能力的不足，设计师将建筑外部柱子的设计成多根竹杆发散支撑的柱子形态，使结构的支撑点增多，分散了巨大屋顶向下传递的荷载，底部多跟竹柱又相交于一点，使底部使用空间保持相对开阔的形态，同时在内部结构柱设计中又根据不同部位的实际情况，采用了多根竹杆成束组合与多根竹制柱子发散支撑相结合使用的方法。
西蒙·维列兹为了2000年汉诺威世博会设计了ZERI厅，建筑面积2150㎡，其中地面1650㎡，一层的展厅500㎡。
整座建筑使用了4000根瓜达竹，建筑屋顶直径40m，向外悬挑7m，整个建筑平面呈12边形。
主体架构完全由竹材杆件制成。
主要结构单元为2个斜柱及其支撑的2个悬臂梁，12对基本结构单元按照圆形规律布置，横梁在最高处形成圆环。
竹材在建筑结构中的应用
竹材在建筑结构中的应用摘要：当前的建筑机构材料已经不再满足我国可持续发展的相关要求了，绿色材料逐渐取代了传统的建筑材料，并成为了建筑行业发展的必然要求。
文章围绕竹材的构造和力学性能相关内容展开，分析竹材改性产品，探析竹材在建筑结构中的应用，以进一步深化绿色材料在建筑结构中的应用。
关键词：竹材；建筑结构；应用我国在竹材资源的拥有量位居世界前列，竹材资源在我国具有极大的开发价值，随着科学技术在竹子生长发育环节的应用，我国的竹材资源日益丰富，并被广泛用于了社会各领域。
竹子不仅能够用来生产手工艺品，还能够对其进行加工用于建筑装饰以及建筑施工中，其成为了我国建筑行业发展中的新宠。
一、竹材的构造和力学性能分析（一）竹材的构造分析竹子在日常生活中十分常见，其主体部分是竹杆，而竹节和节间又是竹杆的主要组成因子。
节间部分被称之为竹壁，主要由竹青、竹肉和竹黄等组成，其中，竹壁的外延部分便是竹青，竹青的存在能够让竹子的表面呈现出绿色状态。
竹青部位的组织比较紧密，质地也比较坚硬并且表面是比较光滑的，常被用来编制一些家居用品和装饰品，比如护栏，装物体的筐等。
竹黄，呈黄色，位于竹壁内侧，其组织比较松散脆弱。
而竹肉则位于前面两者之间，其力学强度较大，是竹壁的主要组成部分，竹材的物理力学性质也主要体现在此部分。
竹子在使用过程中，每一部分的用途都不一样，其具有一定的变异性。
其中竹杆的变化是呈线性的，竹壁的厚度是从下至上递减的，竹节内部中还有一层膜，主要是用来增强竹材资源的韧劲的，以避免竹子出现开裂和曲折问题。
（二）竹材的力学性能介绍竹材资源拥有比较细致浓密的纤维，虽然质量比较轻，但是质地较强，并且具有一定的弹性，力学性质较佳，能够被很好的用于工程建筑结构中。
在力学强度方面，主材资源与其他钢筋材料相比，只略略低于钢筋，但其钢重又强于其他工程材料。
竹材资源的顺纹抗拉强度高达150Mpa，容许应力高达29.4Mpa，受弯极限强度是109Mpa，弹性模量为1.7%，顺纹受压极限强度是12495Mpa，6号竹材资源的受弯极限强度是12397Mpa。
竹结构的发展趋势
竹结构的发展趋势
目前，竹结构正在成为一种受到广泛关注和应用的建筑材料。
竹子具有快速生长、可以循环利用、强度高等优点，与其它传统建筑材料相比具有更低的环境影响和更好的可持续性。
以下是竹结构发展的一些趋势：
1. 技术创新：随着科技的进步，竹结构的加工和建造技术不断改进和创新。
人们不断探索和发展更有效、更快速、更环保的竹结构建造方法，包括数字化设计和制造技术的应用，增强竹材的性能，提高建筑的耐久性和安全性等。
2. 设计多样化：竹结构不再局限于传统的凉亭、走廊等应用，设计师们开始尝试将竹结构应用于更多不同类型的建筑，例如居住建筑、商业建筑、文化建筑等。
通过不同形式和结构的设计，竹结构融入现代建筑风格，展现出独特的美感和创意。
3. 可持续性发展：竹结构的可持续性是其最大的优势之一。
未来，竹结构的发展将更加注重减少环境影响、提高材料回收率、推动竹子种植和管理的可持续发展等方面。
同时，竹结构也可以与其他可持续建筑材料结合使用，形成更为环保的建筑系统。
4. 市场应用：随着人们对可持续建筑的认可和需求增加，竹结构在市场上的应用也将逐渐扩大。
竹结构的独特性和可持续性成为吸引建筑业主和设计师的关键因素。
预计未来几年，竹结构将在更多国家和地区得到广泛应用。
总之，竹结构的发展趋势是技术创新、设计多样化、可持续性发展和市场应用的推动下，逐渐成为主流建筑材料之一，为可持续建筑的实现做出更大贡献。
竹材在建筑中的应用及前景分析
竹材在建筑中的应用及前景分析作者：吕昊晴来源：《科教导刊·电子版》2018年第22期摘要建筑业作为我国的支柱产业，在国民经济中占有非常重要的地位。
随着我国经济的持续快速发展和人民生活水平的大幅提高，人们对居住环境的要求越来越高。
各种高档木结构房屋、木结构别墅开始在中国的旅游风景区、经济发达地区出现并高速发展，木结构房屋建筑成为一个新热点。
此文主要探讨了竹材和竹建筑材料的特点、竹材料在建筑中的应用及发展前景等等。
关键词竹子建筑材料应用中图分类号：G267 文献标识码：A1竹材的特点我国竹类资源丰富，养竹历史悠久，竹林面积、竹子种类及经济利用水平均居世界首位，被誉为“竹子王国”。
全世界约有100属1200多种竹子，而我国计有39属约500余种，其中具有较高的经济、生态价值而被栽培、利用的有16 属200余种。
竹子是一种天然速生材料，与木材有着相似的质感，且我国竹材资源丰富，合理开发利用竹建筑材料可缓解国内木材供需矛盾，具有十分重要的经济、社会和环境效益。
竹材色泽柔和、纹理清晰、手感光滑、富有弹性，给人以良好的视觉、嗅觉和触觉感受。
它重量轻、韧性好、强度高，可以被做成桁架来解决建筑中的大跨度问题，是一种优质的建筑材料。
同时，竹材又是一种生态环保的绿色建材，CO2吸收量是普通树木的4倍，具有木材加工过程中可车、可铣、可雕的工艺性能。
在使用期过后，材料可以被完全回收并再次利用。
竹材还是一种低能耗的建筑材料，当建筑面积相同时，竹材与混凝土的能耗比为1∶8，与钢材的能耗比为1∶50。
此外，“竹”所具有的特殊文化意义是不可忽视的。
随着现代工业化进程的飞速发展，生活在钢筋混凝土建筑丛林中的人们开始向往回归大自然，自然与建筑的融合成为21世纪的重要课题。
竹结构建筑因竹材天然的色彩、形态和质感，给人以回归自然的心理感受，容易与环境要素统一协调，在园林建筑及室内装饰中占有重要地位。
竹结构建筑历史源远流长，富有自然简约、典雅秀丽、清新空灵的美感，并充满浓浓的乡土气息。
工程竹材案例分析报告范文
工程竹材案例分析报告范文摘要：随着可持续发展理念的深入人心，竹材作为一种可再生的建筑材料，越来越受到建筑行业的青睐。
竹材具有轻质、高强度、良好的弹性和抗弯性能，同时竹材的加工和使用也符合环保和节能的要求。
本文通过分析一个典型的工程竹材应用案例，探讨其在现代建筑工程中的实际应用和效果。
引言：竹材作为一种传统的建筑材料，在亚洲地区有着悠久的使用历史。
近年来，随着技术的进步和对环境的重视，竹材在现代建筑工程中的应用越来越广泛。
竹材不仅具有优良的物理性能，而且其生长周期短、可再生性强，是理想的绿色建筑材料。
本案例分析旨在通过对一个具体工程的竹材应用进行详细分析，为竹材在现代建筑工程中的应用提供参考。
案例背景：本案例为一个位于亚热带气候区域的小型公共建筑，该建筑采用了竹材作为主要的结构和装饰材料。
该工程的设计和施工均遵循了当地的建筑规范和环保要求，力求在保证建筑质量和使用寿命的同时，减少对环境的影响。
竹材的选择与应用：在本工程中，竹材被用于建筑的柱、梁、屋顶和部分墙面装饰。
竹材的选择考虑了其力学性能、耐久性以及与当地气候的适应性。
竹材的加工采用了现代工艺，确保了其尺寸的精确和表面处理的平滑。
竹材的连接方式采用了传统的榫卯结构和现代的金属连接件相结合的方式，以提高结构的稳定性和抗震性能。
施工过程：施工过程中，首先对竹材进行了严格的质量检验，确保其符合设计要求。
然后，根据设计图纸进行了竹材的切割和加工。
在施工过程中，特别注意了竹材的防腐和防虫处理，以延长其使用寿命。
竹材的安装采用了模块化的方式，以提高施工效率和减少施工误差。
效果评估：该工程的竹材应用取得了良好的效果。
竹材的使用不仅提升了建筑的美观度，而且增强了建筑的自然气息，与周围的环境和谐共生。
从结构性能来看，竹材的应用满足了建筑的力学要求，且在实际使用中表现出良好的稳定性和耐久性。
从环保角度来看，竹材的使用减少了对传统建筑材料的依赖，降低了建筑的碳排放。
竹质工程材料的应用
竹质工程材料的应用
竹子是一种具有很高的强度和韧性的天然材料，不仅可以用于制作家居用品和工艺品，还可以用于制作工程材料，以下是竹质工程材料的应用相关参考内容：
1. 竹木板：竹木板可以用于建筑和室内装饰，具有防腐、防潮、防火等特性，同时颜色和纹路也非常美观。
2. 竹木制品：竹木制品可以作为桥梁、栏杆、楼梯、地面等建筑材料，其强度和耐久性比传统的木材更好，同时也更环保。
3. 竹纤维增强复合材料：竹纤维增强复合材料是将竹子纤维与聚合物树脂混合制成的材料，具有轻质、高强度、耐久性和环保等优点，可以用于制作水上运动器材、汽车零件等。
4. 竹纤维板材：竹纤维板材具有高强度、耐磨损、耐腐蚀和防火等特性，可以用于制作家居用品和建筑装饰材料。
5. 竹墙体板：竹墙体板是一种用竹纤维混合水泥制成的板材，具有较好的隔音、防火和防震性能，适用于建筑物的外围墙体。
6. 竹-木复合材料：竹-木复合材料是将竹子和木材进行复合制
造的一种材料，具有环保、防腐、防潮等特性，也可以用于家居装饰和建筑物的结构。
7. 竹纤维增强塑料：竹纤维增强塑料是将竹子的纤维掺入塑料
中制成的材料，可以代替部分传统塑料制品。
具有优异的强度和环保特性，适用于家居、汽车等领域。
竹质材料的工艺及基本性能的分析研究
1.3重组竹材
重组竹，是一种将竹材的低质材重新组织并加以强化成型的一种竹质新材料，也就是将竹材加工成横向不断裂、纵向松散而交错相连的竹篾、竹丝或碾碎成竹丝束。经干燥后浸胶，再干燥到要求含水率，然后组坯，经高温高压热固化而成的板状或其他形状的竹质人造复合材料。对重组竹简支梁试件（105mm×160mm×1870mm）进行抗弯试验，其L/4处和跨中处位移随荷载的变化曲线如图5所示。
竹质材料的工艺及基本性能的分析研究
通过分析研究竹帘胶合板、竹集成材、竹材重组材等现代竹质工程材料的制作工艺及其基本力学性能，并指出这三种竹质材料在现代建筑结构构件中的应用。
标签：竹帘胶合板；竹集成材；重组材；荷载-位移曲线
在当前发展低碳经济的大环境下，绿色、生态、环保、低碳的新型建筑结构材料是可持续发展的必然方向。在现代房屋建设材料中，竹、木都是绿色环保的建筑材料，但是我国木材比较稀缺，主要依靠从国外进口。与木材相比，我国竹资源十分的丰富，产量和品质均位于世界首位。竹子的成材速度相比于树木快了许多，属于生长周期短的可再生利用资源，具有相当大的种植开发利用价值。竹子是自然界中效能最高的可再生材料。竹材的比强度远高于普通木材和普通钢材。所以，竹材具备成为工程结构建筑材料的先天条件，如果将其开发成合理的建筑用材，就能够充分的发挥竹材的性能，为充分利用丰富的竹资源提供合理有效的途径。本文进一步对相关竹质工程材料的加工工艺与基本性能进行研究分析。
探讨竹材在建筑工程中的应用
探讨竹材在建筑工程中的应用摘要：近年来，建筑业迅速成长为我国支柱性产业之一，本文介绍了竹材的特性，并对其在建筑工程中的应用进行了探讨。
关键词：建筑工程；竹材加工；力学性能中图分类号：k826.16 文献标识码：a 文章编号：一、竹材的特性作为绿色材料，现代竹材纤细致密，具有良好的物理力学性能和加工性能，可视为钢材和混凝土材料的有益补充，其主要力学性能见表１。
由表１可知，竹材的力学性能稍逊于钢铁，而优于其他传统建筑材料。
此外，竹材的密度较低，约为７．５ｋｎ／ｍ３，是混凝土的１／４，砖墙砌体的１／３。
在绿色指标上，竹材吸收ｃｏ２量是普通树木的４倍，具有自净作用，对环境影响小。
在具有导热系数低、尺寸稳定性佳、韧性较好和保温隔热等诸多特点的同时，竹材也存在耐候性较低、抗弯矩能力稍弱、结构整体刚性较差和易脆性破坏等缺点。
这些不足在实际使用中应当充分考虑。
另外，近些年来还出现了以竹材和其他材料为主要原料的竹材复合结构，如：竹－玻璃钢复合材料、竹－木复合材料和竹筋混凝土等。
这类新型结构兼具两种材料的特点，力学性能优越，能更好的满足现代建筑结构的性能要求，具有广阔的应用前景。
二、在建筑工程中的应用早在上世纪４０年代，国外就开始研制竹胶合板，相继建成了竹纤维板和单板生产线。
近１０年来，中国竹业生产也取得了较快发展。
目前，竹材不仅常被应用于建筑施工中的模板、脚手架和室内装修等方面，还出现在现代轻型住宅、大型高层建筑和桥梁的建设中。
按照竹材在建筑工程中的不同用途，文中将其分为基桩、框架、墙体和楼板3类。
２．１基桩竹材抗压强度大，可作土建基础用桩。
这些基桩一般用于临时平房或两层楼房。
同时，基桩不宜过长，以免在地下水的渗透下腐蚀发霉。
基桩的竹子宜选择直径大、竹肉厚和竹节节距短的，以获得较大的抗压强度。
对于小直径竹材可按需要将多根捆扎为一根，以替代大直径竹材。
未经防腐处理的竹柱使用年限较短，出于经济考虑，应对其进行防腐处理或埋入混凝土中，以延长使用寿命。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
现代竹质工程材料的基本性能及其在建筑结构中的应用前景摘要：通过对比分析竹帘胶合板、竹材层积材、竹材重组材等现代竹质工程材料的工艺及基本性能，指出每种材料在建筑结构构件中的应用选择，结合现代竹结构安居示范房的设计与建造实例，分析竹结构的应用前景与优势。
竹结构在设计与建造方面都具有非常好的灵活性，具有出色的抗震性能，其最大优势在于绿色、低碳、节能、减排，竹质工程材料能够达到现代结构工程的要求，使得竹结构的大规模推广应用成为可能。
关键词：竹结构；竹质工程材料；重组竹；竹材层积材；竹帘胶合板引言：目前，我国部分建筑结构采用砖混结构和钢筋混凝土结构体系，但要使用大量的粘土制品、水泥和钢材，其材料能耗高、污染大，废弃后难以降解，在当前发展低碳经济的大环境下，绿色、生态、环保、低碳的新型建筑结构材料是土木工程科技发展的必然方向。
随着我国经济发展，传统的木结构作为典型的绿色建筑结构又逐渐进入了人们的视线，但是我国森林资源匮乏，木材再生周期长，木结构应用受到了严重限制。
“以竹代木”，利用现代复合、重组技术制作的竹质工程材料建造的工程结构，具有与木结构类似的优越性能，其在生态性、保温节能性、抗震性及施工与工业化方面具有突出的优点。
本文在对相关竹质工程材料的工艺与基本性能进行阐述的基础上，对现代竹质工程材料在建筑结构中的应用前景进行了展望。
正文1 现代竹质工程材料的工艺与基本性能目前，我国针对竹材的研究主要集中于竹材制造工艺、竹木重组及竹塑复合等领域，先后开发了竹编胶合板、竹材集成材、竹材层积材、竹材重组材、竹材复合板等多种竹质工程材料和装饰材料，产品品种已系列化和标准化，在竹材产品开发与应用方面走在世界前列。
竹材与木材相比在建筑方面的特性毫不逊色，竹材本身的抗拉强度及弯曲强度可达150 MPa左右，抗压强度可达60~70 MPa，弯曲弹性模量达10 GPa以上。
可见，竹材的力学性能优于普通木材，而且竹材有较好的弹性与韧性。
现代竹质工程材料的产品形式已十分丰富与成熟，可用于建筑结构构件的竹材产品有竹材胶合板、竹材层积材、竹材重组材等。
1.1 竹帘胶合板竹帘胶合板是将竹剖成厚1~2 mm、宽10~15 mm左右的竹篾，用细棉线、麻线或尼龙线将其连成竹帘，经干燥、涂胶或浸胶，以纵横交错的竹帘组坯，通过浸胶热压而成的结构材料。
由于竹帘胶合板的结构特点，其作为建筑结构材料可应用于楼、地面及墙体结构材料。
图1为竹帘胶合板及其力学性能试验情况，通过5个1 200mm×600mm×16 mm双跨连续板的集中加载试验表明，竹帘胶合板的强度高，承载能力强，在整个加载过程中，荷载与位移关系基本呈线性变化（图1），荷载-位移曲线本身未表现出其塑性发展过程，由于在破坏前，其加载点位移已非常大，整个板面下凹，其破坏形态主要是加载点附近板底出现的纵向裂缝，部分纤维横向断裂（图2），在纵向裂缝出现与发展过程中，承载能力可继续提高，整个破坏过程经历时间长，纤维的部分断裂并不引起承载力下降，可认为是一种延性破坏。
由于其承载力高，破坏历程长，破坏发生时挠度大，因此，竹帘胶合板在楼、地面的应用设计中，都是正常使用极限状态控制结构设计（挠度限值）。
1.2 竹材层积材竹材层积材是用一定规格的竹篾，经干燥、浸胶、干燥、组坯、热压固化而成的一种人造竹材板，又称竹材层压板。
目前，根据市场上现有设备能力，竹材层积材的压制厚度一般在40 mm以下，宽度和长度不限，当其用于梁时，截面可旋转90°使用，梁高不受限制，梁宽可通过多层二次施胶组合实现较大尺寸。
图3为竹材层积材梁构件的力学性能试验情况，通过10根30 mm×100mm×2000 mm的简支梁弯曲试验表明，在竹梁压制不密实时，会发生梁顶部竹篾层间受压屈曲破坏，承载力较低，对于一般竹材层积材梁构件，通常发生底部纤维分层逐渐拉断（弯曲应力引起）和底部纤维斜向撕裂（剪应力引起）的破坏模式。
（a）分层、屈曲破坏；（b）竹纤维底部分层拉断图4为竹材层积材梁构件的典型荷载-位移关系曲线，竹材层积材梁在整个加载过程中，大部分区段都处于近似弹性工作阶段，只有接近最大荷载部位，才出现平缓段，进入近似完全塑性阶段。
破坏时，梁的实际挠度大，弯曲变形明显。
因此，竹梁允许承受的荷载设计值实际是由截面刚度控制，根据试验结果按弹性理论计算，相应弯曲抗拉强度平均为60.7 MPa，按挠度限值（L/250）［5］验算的极限承载力大约是按强度验算极限承载力的1/5，在变形验算时，其弯曲弹性模量取10GPa，具有95%的保证率。
由于竹材层积材尺寸范围较大，力学性能较好，用于建筑结构构件可作为梁、柱、承重墙体、单向板等，尤其是跨度较大的梁构件，其他竹质工程材料目前无法做到。
1.3 重组竹重组竹又称重竹，是一种将竹材重新组织并加以强化成型的新型竹质工程材料。
重组竹充分利用了竹材纤维材料固有特性，对竹材的利用率可达90%以上，由于在纤维层次上对竹材进行重组，力学性能稳定，离散性小，强度高，如果对竹材纤维进行浸药等预处理，可使重组竹具备优良的防腐性能、防火性能和防虫性能。
目前，重组竹热压成型是一块约1 860 mm×1 260mm×35mm大小的板材，冷压成型规格为1 860mm×105mm×165mm，也有其他不同规格，但尺寸差别不大。
由于重组竹良好的物理特性，故广泛应用于高档地板、家具制作领域，尤其是室内地板，多数出口至欧美市场。
图5给出了重组竹柱、梁的部分试验结果，根据6个100mm×100 mm×600 mm的重组竹短柱试验表明见图5（a），竹柱受压时，在60%~70%极限荷载以下，材料处于弹性工作阶段，在弹性极限点后，应力-应变曲线呈非线性变化，在达到极限强度时，应变发展较快，荷载基本不再增加，随后，由于初始缺陷或加工偏差等原因，受压柱朝某一方向弯曲，荷载开始下降，其应力-应变曲线的卸载曲线表明，卸载后试件的残余应变在20%左右，并在随后的时间里继续恢复，恢复能力远超过普通钢材，证实了竹材优良的弹性与韧性，重组竹短柱的平均抗压强度达61.3 MPa，弹性模量在10 GPa以上，离散性小，力学性能稳定。
对105mm×160mm×1870mm的重组竹简支梁进行抗弯试验，其L/4和跨中处位移随荷载的变化曲线如图5（b）所示，其荷载-位移关系曲线与竹材层积材梁相似，破坏为底部竹纤维受拉断裂破坏，断裂瞬间发生，随后，在裂缝顶部水平方向竹材发生剥离式撕裂破坏，承载力急剧下降，相应弯曲抗拉强度达90.4 MPa，较竹材层积材梁高49%，由截面刚度推算的材料弹性模量与竹材层积材梁相近，对应挠度限值（L/250）的荷载值为极限荷载的23.4%，与竹材层积材梁试验结果相似。
综上所述，重组竹梁较竹材层积材梁除在强度方面有较大提高之外，其他性能相近或相似。
（a）（a）短柱受压应力-应变曲线；（b）重组竹梁的荷载-位移关系曲线根据重组竹柱、梁试件的试验结果，重组竹力学性能稳定，强度高，弹性模量与其他竹质工程材料区别不大，是重要承重构件的理想材料，尤其是结构柱，而对于梁构件，由于挠度限值控制设计，其相对于竹材层积材的优势并不明显。
2 现代竹质工程材料应用及其前景分析以现代竹质工程材料为主要结构构件，南京林业大学等有关单位进行了竹结构安居示范房的设计与建造研究，成功完成了1幢两层的独立式住宅建筑。
该工程平面布置为9.2m×11.5m，整体结构以梁柱结构体系为主，同时，兼用搁栅-墙骨柱构成多约束、多传力路径的受力体系。
现代竹质工程材料的竹结构应用实践表明，竹结构建筑的结构体系可借鉴传统木结构，采用梁柱结构体系，利用金属节点形式，实现竹结构的快速装配施工，竹结构具有施工速度快，构件、节点易标准化，易工业化生产的优点。
竹结构体系的建筑形式和使用功能与木结构体系相近，木结构在全球林业资源发达、并提倡建筑节能环保的地区已相当盛行，发展也相当成熟。
在美国、加拿大等北美地区以及对环保要求极高的日本，木结构占有相当高的比例，而在气候寒冷的北欧，木结构房屋也是主要的建筑形式；木结构在我国的应用尚处于发展阶段，竹生长周期短，竹结构的研究与开发对缓解我国木材供需矛盾，具有长远意义。
竹材具有较高的强重比，可达钢材的3~6倍，远胜于混凝土等材料，竹结构比其他类型的结构重量轻；竹材变形能力强，同时又具有很好的弹性与韧性，在经历较大荷载后的恢复能力强，残余变形小。
因此，竹结构具有非常好的抗震能力。
竹结构建筑的设计和建造灵活，可快速建造与拆除，对工程技术人员要求低，尤其适合村镇住宅等建筑结构领域，现代竹质工程材料能够达到现代结构工程的要求，使得竹结构的大规模推广应用成为可能。
（b）图5 重组竹柱、梁试件试验结果3 结语本文对现代竹质工程材料的工艺及基本性能结合已有的研究成果进行逐一阐述，主要包括竹帘胶合板、竹材层积材、竹材重组材等，并针对各类材料的特点进行对比分析，指出每种材料在建筑结构构件中的应用选择，最后，在现代竹结构安居示范房的设计与建造实例的基础上，分析了竹结构的应用前景与优势，可得出以下结论。
（1）竹帘胶合板的强度高、承载能力强、破坏历程长，破坏模式可认为是延性破坏。
由于竹帘胶合板的结构特点，其作为建筑结构材料可应用于楼、地面及墙体结构材料，在楼、地面的应用设计中，正常使用极限状态控制结构设计。
（2）竹材层积材通常发生底部纤维分层逐渐拉断和底部纤维斜向撕裂的破坏模式，其允许承受的设计荷载由截面刚度控制，按挠度限值（L/250）验算的极限承载力约是按强度验算极限承载力的1/5。
由于其尺寸范围较大，力学性能较好，用于建筑结构构件可作为梁、柱、承重墙体、单向板等构件，尤其是跨度较大的梁构件。
（3）重组竹力学性能稳定、离散性小、强度高，作为竹柱受压时，在60%~70%极限荷载以下，材料处于弹性工作阶段，在弹性极限点之后，应力-应变曲线呈非线性变化，作为竹梁受弯时发生底部竹纤维受拉断裂破坏，其抗弯强度较竹材层积材梁提高49%，但截面刚度与同截面竹材层积材梁相近。
考虑性能与造价的关系，是重要承重构件结构柱的理想选择，但对于梁构件，由于挠度限值控制设计，其相对于竹材层积材的优势并不明显。
（4）基于现代竹质工程材料的竹结构应用实践表明，竹结构在设计与建造方面都具有非常好的灵活性及抗震性能，完全可替代木结构在建筑领域的应用，竹结构最大的优势在于绿色、低碳、节能、减排，是土木工程结构领域的材料与结构创新。
参考文献：［1］魏洋，蒋身学，吕清芳，等.新型竹梁抗弯性能试验研究［J］.建筑结构，2010，40（1）：88-91.［2］吕清芳，魏洋，张齐生，等.新型竹质工程材料抗震房屋基本构件力学性能试验研究［J］.建材技术与应用，2008（11）：1-5.［3］张齐生.中国竹材工业化利用［M］.北京：中国林业出版社，1995.［4］孙正军，程强，江泽慧.竹质工程材料的制造方法与性能［J］.复合材料学报，2008，24（1）：80-83.［5］GB 50005-2003，木结构设计规范［S］.。