苦绿竹、椽竹、橄榄竹物理力学性质及其在人造板上的应用分析
材料力学小论文 竹竿性能分析
竹子外形和截面性能的力学分析选课序号100 姓名杨建成学号2220133836摘要：略约200字一引言在日常生活中，随处可见竹子，竹竿可视为上细下粗、横截面为空心圆形的杆件。
这样的形状赋予了竹子很强的抗弯强度。
二力学分析材料力学的任务是在满足强度、刚度和稳定性的要求下，以最经济的代价为构件确定合理的形状和尺寸，选择适宜的材料，为构件设计提供必要的理论基础的计算方法。
换句话说，材料力学是解决构件的安全与经济问题。
所谓安全是指构件在外力作用下要有足够的承载能力，即构件要满足强度、刚度和稳定性的要求。
所谓经济是指节省材料，节约资金，降低成本。
当然构件安全是第一位的，降低经济成本是在构件安全的前提下而言的。
实际工程问题中，构件都应有足够的强度、刚度和稳定性。
本文以竹子为研究对象，其简化力学模型如下图所示。
竹子体轻，质地却非常坚硬，强度比较高，竹子的顺纹抗拉强度170Pa，顺纹抗压强度达80Pa 单位质量的抗拉强度大概是普通钢材的两倍。
根据材料力学，弯曲正应力是控制强度的主要因素，自然界的竹子经常受到来自风的力，主要是弯矩,主要是弯曲正应力。
从公式可以看出，当弯矩一定的时候，正应力与惯性矩正反比。
截面为实心圆的对中性轴的惯性矩，大部分树木都是这种结构。
（假设实心和空心竹子的横截面）2.1 竹子的弯曲强度分析根据材料力学的弯曲强度理论, 弯曲正应力是控制强度的主要因素, 弯曲强度条件为maxmax []zM W σσ=≤ (1)横截面如上图所示。
实心圆截面和空心圆截面的抗弯截面模量分别为：332W d π=实 (2)341132()()D W D Dπαα=-=空 (3) 式中，d 是实心杆横截面直径，D 和D 1分别是空心杆横截面外径和内径，1D Dα=为空心杆内外径之比。
当空心杆和实心杆的两横截面的面积相同时222144(=)D d D ππ- (4)可得 2222211((=))D D d D α-=- (5)2=1-d D α(6)把上式代入式(2)，得34232322(1-11-W 321W 11-)32空实（）D D απααπ==> (7)空心圆截面的抗弯截面模量比等截面积的实心圆截面的抗弯截面模量大，并且空心圆截面杆的内、外直径的比值α越大，其抗弯截面模量越大，杆的抗弯强度越高。
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。
竹子的力学原理浅析
从照片中可以看出，台北 101 大楼采用了分节的设计思路，而这一设计思路 正是来源于竹节结构。竹子因竹节的构造使抵抗横向及剪切的能力增强。101 大 楼被分为 11 节，这样的设计使得 101 大楼在抗震和防风的能力上都得到了极大 的提升。
5
度也随之增大。例如，当 0.7时，W空 1 0.72 2 ，即其抗弯强度是同等条 W实 1- 0.72
件下的 2 倍。
由弯曲正应力公式 My可知：杆件受到一定的弯矩后，离中性轴越远， Iz
对应的弯曲正应力也就越大，因此中性轴附近应力很小，如此如果做成实心轴， 那么中性轴附近材料的性能就没有得到充分发挥。例如，汽车传动轴所采用的空 心圆截面内外径之比约为 0.944，若改为实心轴，且要求它与原先的空心轴强度 相同，那么空心轴的质量只为实心轴的 31%。可见，空心轴减轻重量，节约材料 的特性非常明显。
定量证明。
建立力学模型：
将竹子视为空心圆截面杆件，与等截面面积的实心圆截面杆件进行力学分析。
设实心圆截面直径为 d，空心圆截面大径为 D1，小径为D2。
面积相等：
4
d2
4（D12
-
D22）
那么两者的抗弯截面系数：
1
W实
d3 32
W空
D13（1 - 32
4）（其中
D2 D1
）
二、空心圆截面杆的稳定性分析
有的竹子非常结实高大，比如山区常见的房屋材料毛竹，在自身重力的作用 下，稳定性会受到影响，下面进行稳定性定量分析。
竹子材料最新研究报告
竹子材料最新研究报告竹子是一种常见的植物，具有许多优良的特性，比如生长快、可再生、强度高等。
近年来，越来越多的研究对竹子材料进行了深入的探索和应用，下面将介绍一份最新的竹子材料研究报告。
最新研究报告对竹子材料的力学性能进行了详细的研究和分析。
研究结果表明，竹子的抗弯强度和抗压强度明显高于木材，且具有较好的韧性。
竹子的抗弯强度高达100-130 MPa，抗压强度达到60-100MPa。
这表明竹子材料在建筑、制造等领域有很大的潜力，特别是替代传统的木材材料。
此外，报告还研究了竹材料的耐久性和抗腐蚀性能。
研究发现，竹子具有较好的耐候性和耐腐蚀性，尤其在潮湿环境下表现优异。
竹子的抗霉菌性能也得到了肯定，这为竹子在室内装饰等领域的应用提供了保障。
此外，竹子材料还具有良好的隔热性能。
研究发现，竹子的导热系数远低于钢材和混凝土，约为0.1 W/(m·K)，因此可以有效地减少建筑物的热传导，降低室内能源消耗。
在环保方面，竹子材料被认为是一种理想的可再生资源，对环境影响较小。
相比于木材，竹子的生长周期更短，种植面积更小，且不需要大面积的森林砍伐。
竹子的生长过程中可以吸收更多的二氧化碳，并释放出更多的氧气，具有很好的生态效益。
总的来说，竹子材料在力学性能、耐久性、抗腐蚀性、隔热性能方面都具有优势，且具有良好的环保性。
因此，将竹子材料应用于建筑、制造等领域有很大的潜力和前景。
然而，需要注意的是，竹子材料的加工和处理等技术还有待进一步研究和改进，以提高其应用的广泛性和可靠性。
加强竹子材料的研究和开发，将有助于推动可持续发展和环保建筑的实现。
撑绿竹不同方向及年龄竹材物理力学性能比较
撑绿竹不同方向及年龄竹材物理力学性能比较摘要:对撑绿竹不同方向及年龄的竹材物理力学性能进行了研究,结果表明,撑绿竹不同方向竹材的物理力学性能之间存在着一定的差异,但差异不显著,说明撑绿竹的东西南北各个方向对竹材的物理和力学性能均没有显著影响｡另外,不同年龄撑绿竹的竹材物理力学性能之间也存在着一定的差异,1.5年龄的基本密度､气干密度和顺纹抗剪强度､抗弯强度均小于2.5年龄,而1.5年龄的各气干及全干干缩率和顺纹抗拉强度､顺纹抗压强度､抗弯弹性模量等均大于 2.5年龄,但除抗弯弹性模量差异较大外,其他差异均较小｡关键词:撑绿竹;竹材;物理性质;力学强度Comparison on the Physical Property and Mechanical Strength of Bambusa pervariabilis×Dendrocalamopsis grandisAbstract:The analysis on the physical and mechanical properties of Bambusa pervariabilis×Dendrocalamopsis grandis in all the four directions showed that there were some differences among different directions not significant, indicating that directions had little effect on the physical and mechanical properties. In addition, there were some differences in the physical and mechanical properties among different ages. The basic density, air-dry density, shear strength parallel to grain, bending strength of the 1.5-year-old bamboo were less than that of 2.5-year-old bamboo, while the air-dry and full-dry shrinkage rate, tensile strength parallel to grain, compressive strength parallel to grain, modulus of elasticity of 1.5-year-old bamboo were more than that of the 2.5-year-old bamboo. There was no significant difference among them except the modulus of elasticity.Key words: Bambusa pervariabilis×Dendrocalamopsis grandis; bamboo material; physical property; mechanical strength撑绿竹是以大绿竹(Dendrocalamopsis grandis)为父本,撑篙竹(Bambusa pervariabilis)为母本,由广西省柳州市林业科学研究所经过12年的杂交选育而培育出的优良品种｡它具有出笋成竹多､产量高､无性繁殖力强､竹材制浆得率和纸浆破裂强度高等优良特性,近年来在海南､广西､云南､贵州､四川､湖南､重庆等省(市)大面积推广种植,取得了一定的经济､社会和生态效益[1-5]｡为使贵州省赤水市撑绿竹产业更好地发展,对赤水市撑绿竹竹材的物理和力学性能进行了测定,以期为撑绿竹的加工利用提供一定的理论依据｡1材料与方法1.1调查区概况调查区位于黔北赤水市境内,海拔331.5~1 730.1 m,坡度一般超过30°,属中亚热带温暖湿润气候｡年均降水量1 200~1 300 mm,相对湿度82%｡年均气温18 ℃,日照1 297.7 h,无霜期340~350 d｡土壤以成土母质为侏罗纪和白垩纪的紫色砂页岩､红色砂岩和紫色泥岩发育的紫色土和黄壤为主[6-8]｡1.2调查与研究方法1.2.1竹子采样在对赤水市撑绿竹的分布情况和生长情况了解的基础上,选定实际需要调查的区域,并按10~15丛为一样地进行调查,共设3个样地｡每一样地按不同年龄及生长情况选择有代表性､成熟､无缺陷的样株5株,共计15株｡且在每株胸高部位上标明北向标记｡对确定需要进行试验测试的竹种,则对每株伐倒的样竹,从离地面1.5 m的整节处(枝下高较低､胸径较小的样竹,从离地面1 m的整节处)向上截取约2 m一段,在整节处截断作为试材,并标明编号及北向标记｡1.2.2竹材的物理力学性能测定竹材的物理力学性能测定按照国家标准GB/T15780-1995《竹材物理力学性质实验方法》相关步骤及要求进行｡1.2.3数据统计与分析采用Excel和SPSS 13.0数据处理软件进行数据分析｡2结果与分析2.1撑绿竹不同方向竹材物理力学性质分析从表1可以看出,撑绿竹东南西北4个方向竹材的物理和力学性质存在一定的差异｡基本密度北向最大西向最小,气干密度与全干密度东向､南向大于西向､北向;气干径向干缩率东向､西向大于南向､北向,气干弦向干缩率东向､北向大于西向､南向,而体积干缩率东向､南向大于西向､北向;在全干干缩率中径向和体积的干缩率东向､南向均大于西向､北向,而弦向干缩率则为西向､南向大于东向､北向;顺纹抗剪强度南向最大,东向较小;而顺纹抗拉强度则西向､北向大于东向､南向;顺纹抗压强度南向､北向大于东向､西向,而抗弯强度东向､南向大于西向､北向;抗弯弹性模量西向､北向大于东向､南向｡经方差分析可知,撑绿竹的东南西北4个方向竹材的物理和力学性质差异均不显著(P>0.05),表明东南西北4个方向对撑绿竹的物理及力学性能没有影响｡2.2撑绿竹不同年龄竹材物理力学性质分析由表2可以看出,撑绿竹1.5年龄的基本密度和气干密度均小于2.5年龄,但这种差异较小,分别为0.002 g/cm3､0.001 g/cm3,绝干密度则相等,均为0.664 g/cm3｡在各干缩率中1.5年龄的干缩率均大于2.5年龄,其中全干及气干的体积干缩率差异较大,分别为 1.062､0.905个百分点,其次为径向干缩率,它们之间的差异分别为0.847､0.730个百分点,而弦向干缩率差异最小,分别为0.372､0.238个百分点｡由表3可以看出,撑绿竹1.5年龄的顺纹抗剪强度和抗弯强度均小于2.5年龄,但这种差异较小,分别为0.258､1.382 MPa,而顺纹抗拉强度､顺纹抗压强度和抗弯弹性模量1.5年龄均大于2.5年龄,其中抗弯弹性模量差异最大,达109.038 MPa,顺纹抗拉强度和顺纹抗压强度的差异则较小,分别为1.358､0.460 MPa｡由以上分析可知,撑绿竹不同年龄之间的物理和力学性能存在一定的差异,1.5年龄的基本密度､气干密度､顺纹抗剪强度和抗弯强度均小于 2.5年龄,而各气干及全干干缩率以及顺纹抗拉强度､顺纹抗压强度和抗弯弹性模量则大于2.5年龄,但它们之间的差异除抗弯弹性模量差异较大外,其他差异均较小｡3小结对撑绿竹东南西北4个方向竹材的物理和力学性能分析表明,撑绿竹不同方向竹材的物理和力学性能之间存在一定的差异,但这种差异均不显著,说明撑绿竹的东西南北各个方向对竹材的物理和力学性能均没有影响,竹材的这种特性与它的自身结构密切相关｡撑绿竹不同年龄之间的物理和力学性能存在一定的差异,基本密度､气干密度､顺纹抗剪强度和抗弯强度1.5年龄的均小于2.5年龄,而各气干及全干干缩率以及顺纹抗拉强度､顺纹抗压强度和抗弯弹性模量1.5年龄的则大于2.5年龄,但它们之间的差异除抗弯弹性模量差异较大外,其他差异均较小｡参考文献:[1] 耿养会,彭秀,刘春生.撑绿竹栽培及利用研究进展[J].重庆林业科技,2008(3):5-8.[2] 任春光,桑维钧,李小霞,等.赤水市撑绿竹真菌病害的种类调查与防治[J].中国森林病虫,2008,27(1):21-23.[3] 付建生,董文渊,韩梅,等.不同抚育措施对撑绿竹笋､幼竹生长的影响[J].福建林业科技, 2008,35(3):89-91.[4] 郭岩辉,顾小平, 吴晓丽, 等. 撑绿竹纸浆原料林施肥效应研究[J].福建林学院学报,2010,30(3):279-283.[5] 张家贤,谢小康,赵振东,等.撑绿竹出笋成竹规律的研究[J].贵州林业科技,2008,36(1):23-27.[6] 张家贤. 赤水县竹类资源及其分布情况[J].贵州林业科技,1989,17(1):52-54.[7] 袁黎, 李家佑.赤水市水土保持生态修复的做法与体会[J].中国水土保持,2008(3):28-29.[8] 杨龙,容丽. 赤水国家级风景名胜区的生物多样性及其保护[J]. 贵州林业科技,2006,34(1):41-43.。
竹胶板研究报告
竹胶板研究报告
一、研究背景
竹胶板是一种由竹子制成的新型建筑材料，具有环保、耐火、防潮等优良性能，逐渐成为建筑领域重要的替代品。
但是目前对竹胶板的研究还比较少，为了深入研究竹胶板的性能，本研究对竹胶板进行了详细的实验研究和分析。
二、实验方法
本研究选用4种不同品种的竹子作为原料，经过处理和研磨制成细粉末，然后与树脂混合，再经过高温高压制成竹胶板。
实验中对竹胶板的物理力学性能、抗水性能、抗菌性能以及热传导性能进行了测试和比较。
三、实验结果
1.物理力学性能
竹胶板经过机械性能测试，结果显示其抗拉强度为10MPa，抗压强度为35MPa，破坏模式为竹层剪切断裂。
2.抗水性能
竹胶板经过水浸泡实验，结果表明，竹胶板具有较好的防水能力，在水中浸泡4小时后，竹胶板表面没有发生明显变化。
3.抗菌性能
竹胶板经过细菌对照试验，结果表明，竹胶板具有较强的抗菌性能，可以有效抑制细菌的生长，且不会影响竹胶板的物理力学性能。
4.热传导性能
竹胶板经过热传导实验，结果显示，竹胶板的热传导系数为
0.25W/m·K，较其他建筑材料低，表明竹胶板具有良好的保温性能。
四、结论
通过实验研究和分析，我们得出以下结论：
竹胶板具有较好的物理力学性能，可以满足建筑领域的使用要求；
竹胶板具有良好的防水能力、抗菌性能和保温性能，可以广泛应用于
建筑领域；
竹胶板制备工艺成熟，可以实现工业化生产，具有广阔的市场前景。
竹材的性质及应用优势分析
一
、
性阶段 、强化阶段 。竹材组织是传递荷 载的优 良机体 ，竹材 在径 向压缩和弦 向压缩 的情况下 有相 同的宏观力学性能 ，可 视 为两向纤维复合材料 。在承受轴 向压缩 大变形下 ，竹材承 载 的主体 是竹纤维轴 向屈服极 限是横 向屈 服极限的三倍。竹 材 的力学性能十分优越 ，抗拉强度能达到 ５ ３ ０ ＭＰ ａ ，但是竹材 的密度会很低 ，单位质量 的强度非常大 ，有利于结构受力 。 三、竹材及竹结构的优势 （ ～ ）有 良好 的抗震性 能。在地震 发生时 ，由于相 比较 其他建材 的结构 而言 ，竹结 构的质量 比较轻 ，在地震时 吸收 的地震能量 比较少 ，并且竹 材有 着 良好的韧性 ，对于 冲击荷 载或者是疲劳荷载有着较强 的抵 御能力 ，因此 ，因此 ，在地 震 中，其表现较为优异 ，有着 良好 的抗震 性能 ； 并且 由于整 个建筑全为竹材 ，材料 的相容性较好 ，因此结 构的整体性较 强 ，能有效防止结构的连续性倒塌造成的人员和财产损失。 （ 二 ）竹材生态环保 、原料充足 。在原料方 面，一方 面 ， 我 国是 世界上竹材资源最丰 富的国家 ； 另一方 面 ，竹子的生 长周期 很短 ，条件要求不是很高 ，这就为其 以后 的大规模应 用 提供 了客 观条件 。竹 子在生 长过程 中 ，相 比于普通 树木 ， 其有很 强的光合 作用 ，有效地改善空气质量 ，并且 ，竹结构 的构件都是 预制 ，通过螺栓或铆钉连接在一起 ，因此 ，在房 屋拆除后 ，完全 能被 回收并再次被利用 。因此 ，可 以说竹材 生态环保 。 （ 三 ）竹结构 比较经济 。一 方面是 由于原材料 竹材相对 于其他 建筑材料 比较便 宜 ，另一方 面 ，从经济 学角度来 说 。 竹结构 的残值率 比较 高 ，并且 在建 造的过程中 ，整个过程就 是装配 的过程 ，构件都是 预制好 的 ，只需要 用连接装置把预 制好的构件连接 即可 。相对而 言 ，需要 的劳动力 比较少 。因 此 ，综 合而言 ，竹结 构 比较经济。 （四 ）保 温 、隔音性 能好 。竹材 的导热 系数 相 比较 钢筋 混凝 土和砌块 而言 ， 导热 系数很小 ， 因此 ， 竹结构 的能耗较低 ， 并且保 温隔热 的性 能要远远好 于混凝土结构 或砌体结构 。
苦竹竹材化学与力学性质的相关性分析
３ 试验结果与分析
３１ 苦竹秆竹材化学成分和力学性质 ． 根据测定结果计算整理出不同竹龄和不同部位苦竹材化学组成和力学性质，结果见表 １ 。
裹 １ 不 同年龄昔 竹材的化学成 分和力学性质
由表 １ 可知 ， 苦竹材化学组分的平均值如下 ： 纤维素为 ４ ． ％、 ８ ３ 木质素为 ２ ． ％、 醇抽提物为 ３ ８ ％ ３ ４ ８ 苯一 ５ ．５ 、 ４ 灰分为 １ ７８ ． ０％、１ Ｎ Ｏ １ ％ ａ Ｈ为 ２． ５ ６ ２ ％、热水抽提物为 ５ ３ ％；顺纹抗压强度为 ８７ ａ ９ ．５ ５ ９． Ｍｐ 、顺纹抗拉强度为 ２
收稿 日期 ：２０－１ ５ ０６ － ；修 回 日 ：２０ －２１ ０ ２ 期 ０ ６０ ０ 基金项目：浙江省科学技术厅资助项目 “ 农林主要作物秸秆废弃物纤维利用技术研究” （０４ ３００ ２０ Ｃ ２７ ） 作者简介 ： 刘力 （９ ８ １５ 一），女，江苏南京人，副教授， 硕士，从事林产化工与分析研究。
项物理力学性质 ， 并分析了生长地形、 竹龄及高度等对竹材物理力学性质的影响【 １ １ 。张齐生、张宏健、王文久
等对竹材的性质也开展了不同程度的研究【 。但上述文章主要研究了竹龄或解剖构造对竹材的物理力学性质 ２ “】
或化学性质 的影 响 ，对竹 材的化 学成分与竹材 的物理 力学 性质之 间的关 系研究未见报道 。本文对苦竹 （ ｌｏｌ ｔ ｒｒ￥ 的化学性质与物理力学性质之间的关系进行了探讨。 Ｐｅ ｂ ｓ ｓ ｒｌ ） ｉ ａ ｕ ａＫ ｕ
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苦绿竹、椽竹、橄榄竹物理力学性质及其在人造板上的应用分析刘晓辉;郑蓉;廖鹏辉;陈东宏【摘要】测定了2-5年生的苦绿竹、椽竹、橄榄竹的物理力学性质和外形尺寸,并对其在人造板上的应用进行初步分析.结果表明:与毛竹相比,绿竹各项力学性能均较低;椽竹和橄榄竹,除了顺纹抗剪偏小外,横纹抗弯、顺纹抗拉、顺纹抗压与毛竹相当.3个竹种的壁厚和直径较小,均不适合于普通竹地板生产;苦绿竹和橄榄竹可用于制作竹材胶合板、碎料板等人造板产品,椽竹因直径较小,只适用于碎料板生产.【期刊名称】《世界竹藤通讯》【年(卷),期】2010(008)003【总页数】5页(P6-10)【关键词】苦绿竹;椽竹;橄榄竹;物理力学性质;人造板【作者】刘晓辉;郑蓉;廖鹏辉;陈东宏【作者单位】福建省林业科学研究院,福建福州,350012;福建省林业科学研究院,福建福州,350012;福建省林业科学研究院,福建福州,350012;福建省南靖县新富林场,福建南靖,363600【正文语种】中文【中图分类】TS6中国长期以来竹资源利用模式单一，竹材人造板的加工几乎完全依赖毛竹，随着竹产业的迅速发展，竹原料供需矛盾日趋突出，毛竹原料价格不断上涨，导致生产成本的提高，极大削弱了竹材加工业的竞争优势。
而椽竹、橄榄竹、苦绿竹属福建乡土竹种，在福建省分布广泛，具有生态适应性强，生长快，产量高等特点，如果能将其作为竹材人造板加工业的原料来源，可有效缓解我国竹产业的原料供需矛盾。
为此本文对上述竹种的力学性能和几何尺寸进行初步研究分析，以为新的竹材资源的开发和利用提供理论基础。
(1)竹材材料a) 苦绿竹（Dendrocalamopsis basihirsuta(McClure) Keng f. et W. T. Lin），绿竹属，样品采自福建省福州市南屿镇。
地处北纬2 5°4 7′～2 6°3 7′，东经118°51′～119°25′，亚热带季风性湿润气候，年均气温15.9～19.9 ℃，年降水量1258.9～2152.6 mm，土壤为红壤土。
b) 椽竹（Bambusa textilis var. tasca M c C l u r e），样品采自福建省邵武市近郊, 地处东经117°02′～117°52′，北纬26°55′～27°57′之间，年平均气温17.7℃，绝对最低温－7.9℃, 年降水量在1500～1800 mm之间, 土壤为红壤土。
c) 橄榄竹(Indosasa gigantea Wen)，样品采自福建省邵武市近郊，地理位置、气候条件、土壤等自然条件与椽竹相同。
(2)主要试验设备a) 电子万能力学试验机，RGT-30，深圳市瑞格尔仪器有限公司。
b) 电热恒温鼓风干燥箱，DHG-9070A，上海精宏实验设备有限公司。
c) 电子精密天平，PL203/01，梅特勒－托利多仪器（上海）有限公司。
1.2.1 试材的采集方法根据各参试竹种分布情况，选择具有代表性的地理位置、土壤条件竹子产区作为试材的采集区，在采集区中对不少于100株的相同竹龄的竹子进行竹高与直径的统计，根据平均胸径选择10～15根竹子作为试材。
作为试材的竹子伐倒后，测量胸径、枝下高及竹高。
离地约1.5 m的整竹节处，向上取2.0 m长的一段，在竹节处截断作为力学性能测试用材，表1为各竹种在野外采样时的统计结果。
1.2.2 试材的保管方法采集后的竹材放置于阴凉通风处进行自然干燥，干燥过程采用适宜的堆垛方式，当竹材含水率达到12%～15%时停止干燥，从中选择没有变色、开裂、腐朽和虫蛀的试材进行物理力学性能测定。
1.2.3 检验方法竹材的物理力学性能依照GB/T 15780-1995《竹材物理力学性质试验方法》相关规定进行试样的制作和测试，测定项目包括密度、抗弯强度、顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度、剪切强度等。
2.1.1 密度竹材密度是竹材物理性质中的一项重要指标，反映了单位体积竹材所含绝干物质的质量数，对竹材的力学性能、造纸制浆得率等工业用材指标有重要影响。
因此，竹材基本密度是竹材培育及确定合理的竹材采伐年龄的重要依据，根据参试竹种的密度测试结果可以绘制竹龄与基本密度的关系图（图1），其中毛竹的密度与竹龄关系参考《木材工业实用大全》[1]。
从图1可看出椽竹和橄榄竹在5年内的最大密度接近或超过毛竹，而苦绿竹的密度相对较小，只有毛竹的2/3左右。
从2-5年生竹材密度增长情况看，苦绿竹、椽竹的密度随着年龄的增加而较缓慢增长，橄榄竹密度在2-5年内随着年龄的增大，有较明显的增长，4年后增长有趋向于平稳的态势。
2.1.2 抗弯强度抗弯强度为竹材受静力载荷作用时所产生的最大弯曲应力。
竹材目前大量地用于水泥模板和车厢底板等，一般在受压荷载环境下使用，因此竹材的抗弯强度是其最重要的力学性质，参试竹种的测试结果见表2。
根据《木材工业实用大全》[1]，毛竹抗弯强度为148.9MPa，从表2数据中可以看出，椽竹和橄榄竹的抗弯强度与毛竹接近，苦绿竹抗弯强度相比于毛竹最大强度则低了30%左右；椽竹生长3年、橄榄竹生长4年后，抗弯强度可以达到毛竹的水平。
2.1.3 竹材的顺纹抗拉强度竹材抗拉强度愈大，则以此为原料制成的竹板抗拉性愈强。
一般来说，抗拉强度与竹材密度及竹纤维强度有较密切的关系，竹材密度、纤维强度越大，则抗拉能力也就越强。
由表3中可知，椽竹的抗拉强度最大，达到261.9MPa，比毛竹顺纹抗拉强度值190.9MPa[1]高37%左右，苦绿竹虽然密度较低，但抗拉强度与密度较高的毛竹、橄榄竹接近，说明苦绿竹竹纤维具有较高的抗拉强度。
2.1.4 顺纹抗压强度竹材常作为支撑件，承受压力荷载，所以抗压强度是竹材力学性质中最重要的特征之一。
从表4上看，椽竹、橄榄竹最大抗压强度分别为66.0 MPa和70.3 MPa，毛竹抗压强度为65.1MPa[1]，数值接近，苦绿竹最小，但相对于抗弯强度，从数值上看与毛竹相差并不很明显，5年生的苦绿竹比毛竹强度只低15%左右。
2.1.5 顺纹抗剪强度在建筑结构设计中，某些梁的设计对材料的抗剪强度有要求，因为材料在承受弯曲载荷，特别是在材料连接部位，可能会因顺抗剪切而被破坏。
因此，需测定竹材的顺纹抗剪性能。
毛竹的顺纹抗剪强度为18.3MPa[1]，从表5上看，参试的竹种顺纹抗剪强度与毛竹相比，数值明显偏低，其中苦绿竹抗剪强度比毛竹低了近60%，即使是其它性能与毛竹接近的椽竹和橄榄竹，抗剪强度也下降40%左右。
根据对竹原料的利用方式，竹材人造板产品可以分为胶合板类、重组材类以及碎料板类。
其中碎料板和重组材对原料要求较低，小径竹、竹梢、竹下脚料皆可使用，而胶合板类，如竹席胶合板、竹帘胶合板、竹片胶合板、普通竹地板等，其对所用的竹子的径级有一定要求，因此可以根据的竹子的外形尺寸初步确定其可能的应用范围。
2.2.1 直径普通竹地板的加工，对竹材有一定的壁厚和胸径要求,如以毛竹作为原料制作普通竹地板，一般要求毛竹竹龄为4年以上，长度在7～9m，胸径大于10cm，壁厚一般达到7mm以上[5]。
根据上述条件，由表1可知，参试竹种平均胸径均小于10cm，且各竹种壁厚较小，壁厚达到7mm以上的竹段较少，利用率较低，因此这几种竹材均不适合于制作普通竹地板。
竹编胶合板生产中，竹蔑的加工一般要求竹秆的梢径≥50 mm[2]，因此我们可根据竹材梢径来判断所试竹种是否满足加工要求，以及可利用竹秆的长度。
试验中选取有代表性的样竹，沿着竹高方向每隔1m，测定竹材的长径和短径，然后取平均值作为相应高度的直径，根据测量数据可绘制出竹子直径与竹高关系的平滑曲线图，如图2所示。
根据图2就可以确定梢径为50mm时所对应的竹秆长度。
根据上述方法可得出不同年龄的各竹种可利用的竹秆长度，结果见表6。
从表6上看，各竹种中苦绿竹的可利用长度最大，最大可利用长度为6.1m以上；其次为橄榄竹为5.6m左右，占整个竹高50%左右，而椽2-3年生的整根竹的直径都不超过50mm，5年生的可用长度为1.2m。
竹胶合板类产品一般应用于建筑模板、集装箱底板上，这类产品常见长度大约为2.44m，宽度1.22m，加上裁边损耗，则要求可利用的竹秆最大长度要在2.5～2.6m以上，最小长度1.3～1.4m以上，根据表6可知，橄榄竹和苦绿竹满足竹胶合板加工对竹秆的梢径要求，椽竹则不适宜。
2.2.2 壁厚竹材的壁厚也决定竹材利用方式，利用竹蔑生产的竹胶合板可以分为竹帘胶合板和竹编胶合板（或竹席胶合板），目前竹编胶合板生产所用的径向竹篾宽度一般在10mm以上，竹帘胶合板则对竹篾宽度没有特别的要求，生产中一般将宽度在5mm以上的径向竹篾织成单蔑帘，宽度在5mm以下的径向竹篾织成束篾帘[6]。
因此本文对各竹种的壁厚与竹材高度关系进行研究，以考察满足相应的壁厚要求条件下，可用竹秆的长度。
试验中选取有代表性的样竹，沿着竹高方向每隔0.5m将竹子锯断，测定锯断点的竹壁厚度，根据所测数据可以绘制出竹高与竹壁厚的关系图，如果不考虑去除竹青、竹黄，可以根据关系图得出壁厚大于5mm和10mm时竹秆的长度，结果见表7。
根据表7可知，当壁厚＞10mm时，3个竹种中，5年生的苦绿竹可用竹秆长度最大，为1.3m，但是满足不了竹胶板最大2.5～2.6m的要求，因此3个竹种都不适宜生产竹编胶合板，只能考虑生产竹帘胶合板，从表7上看，椽竹和橄榄竹壁厚大于5mm的竹秆长度占整个竹高最大只有50%左右，苦绿竹则有80%左右，3种竹材中苦绿竹可利用率最高。
(1)椽竹和橄榄竹，除了顺纹抗剪强度偏小外，顺纹抗弯强度、顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度与毛竹相当，力学强度均较大。
但椽竹由于直径偏小，不利于竹胶合板的加工，只能考虑将其用于纤维板、刨花板等碎料板的加工。
因此参试竹种中，只有橄榄竹较适宜替代毛竹用来制作水泥模板、车厢底板等结构用材，相对于毛竹，橄榄竹壁厚较小，在生产中可采用先浸泡软化，再径向纵剖，辊压辗平后，编织成束篾帘后制作竹帘胶合板。
(2)参试竹种由于胸径和壁厚较小，不合适制作普通竹地板，但可以研究将其用于生产竹重组材，然后利用竹重组材制造竹材地板。
(3)3个竹种中，苦绿竹的胸径和壁厚最大，比较有利于加工利用，可用于竹材胶合板、碎料板的加工利用，但由于密度较小，除了抗拉强度和抗压强度外，其它力学性能与毛竹相比有较明显的下降，而目前竹质人造板产品标准大都以性能优良的毛竹材料为基础制定的，要求较高，若要以苦绿竹为原料生产符合要求的产品，还需要在生产工艺上进一步研究。
【相关文献】1 王恺.木材工业实用大全－木材卷[M].北京:中国林业出版社,2003：276-279.2 孙正军.竹材的采集与加工方法[J].世界竹藤通讯，2005，3(3)：23-24.3 国家技术监督局.GB/T 15780-1995. 竹材物理力学性质试验方法[S].北京:中国标准出版社,1995.4 本书编委会.竹地板[M].北京：中国建筑工业出版社，2006,30.5 肖易.竹地板生产技术.中国林业产业[J].2007,34.6 杜春贵，汪仁斌，赵仁杰.径向竹帘复合板的研究—制板工艺[J].林业科技，2002，27(2):37-40.。