竹材在建筑結構中的應用發展與研究現狀

楊健榮

摘要：竹材結構體系是一種非常綠色環保和符合可持續發展理念的建筑結構體系，是我國建筑行業發展方向，竹材結構在建筑行業應用具有非常大的意義，本文通過對于竹材結構研究，可以提出新的竹材利用價值理念。

關鍵詞：竹材；建筑結構；研究現狀

一、竹材結構在建筑結構應用

1、鋼、水泥和磚是現代建筑主要結構材料組成，也是高能耗、高污染和高排放的建筑材料，會導致環境負荷比較大，非常不符合國家可持續發展戰略，需要綠色材料在建筑行業應用，提高建筑天然和環保，在一定時間和范圍內不斷被鋼材、水泥和磚代替，需要合理運用綠色建材促進國家的建筑行業全面、健康和可持續發展方向。

2、竹子是我國重要的森林資源，我國竹子生產分布非常廣泛，竹子的分布面積有538萬公頃，和鋼材、水泥傳統建筑材料相比，竹子資源占據比例來源非常廣，生長周期比較短，具有非常良好物理性質，材質比較好，竹子是綠色材料，在生長過程中需要不斷改善環境，加工過程也耗費很多材料。合理的開發竹資源，將竹子作為一種綠色有機材料，形成了新型建筑結構體系，能夠很好提高竹材結構利用價值，在一定程度上可以取代傳統結構材料，提高建筑綠色環保，實現建筑行業可持續發展。

二、竹材結構的構造力學性質

竹材結構構造主要有竹節和節間兩個部分，竹材組織非常緊密，表面非常光滑呈現綠色，竹子每一個竹節都有橫隔，竹膜主要起作用要很好防治原竹開裂和屈折。竹材料纖維比較細致，輕質高強，彈性也比較好，是力學性能非常好的工程結構材料，竹子力學性能主要就力學強度，竹子性能和其他材料比較堅固性遜色，在傳統的建材中竹材重與傳統建材應用比例有待提高。

三、竹材在建筑結構應用表現

1、用竹材代替鋼筋，可以用于彈性比較好，拉力比較高，容易加工和價格比較低廉優勢，用竹子代替鋼筋混凝土結構，可以充分利用材料資源，很好實現節約鋼材。高智能對于竹材單調水平推力實驗研究，可以很好提高實驗結果，能夠很好提高墻體的作用，竹材配筋率水平非常高，竹材可以很好提高建筑強度，對于竹材混凝土實驗研究，竹材對于混凝土有給出很高約束作用。

2、竹材通過一系列機械和化學加工，施加一定膠黏劑，在一定溫度壓力下要壓制板材板型，竹材人造面積比較大，基本上可以做墻面板使用，竹材也可以作為房屋梁架構構建，但是竹材的容易破壞模式不符合梁柱結構，竹材筋增強材料彎曲力學性能，可以很好提高竹材對于結構工程適用。新型嵌入式鋼筋增強了竹材使用，利用嵌入式技術將鋼筋嵌入到竹材中，通過鋼筋可以很好增加對于竹材實驗研究，提高竹材承受能力，在設計荷載中可以很好改善截面剛度。

3、竹材通過復合重組技術手段制成板材，結構材料是竹材利用的一個新的發展方向，鋼筋竹材相互配合使用，可以很好利用膠黏劑把竹材人造板和鋼材進行很好合成，竹材組合結構主要涉及樓板、墻、柱和鋼等。需要能夠很好克服薄壁鋼筋，充分發揮鋼筋高強度材料強度，用鋼材少，需要大力發展鋼材和竹材組合結合，我國建筑行業可持續發展需要很好利用竹材。對于鋼材進行組合構建研究，可以看出鋼材和竹材相互結合，利用竹膠板和薄壁鋼材組合，具有很高承受能力和剛度。和傳統建筑結構相比鋼材和竹材結構材料不但環保，制作施工中，施工周期也比較短，力學性能也非常有限，這樣構建承載能夠非高，結構延展性也比較好，適合于抗震性設置。

四、竹結構體系發展現狀分析

1、輕型化和環保化是建筑結構發展兩個方向，建筑物重量增大，需要加重基礎負荷，增加綜合成本，及時降低結構抗震性能，和傳統混凝土相比，竹材具有較高環保性，竹材結構比一般傳統材料輕，尤其是比較輕的竹材結構，所以竹材結構建筑在地震中會避免遭受地震作用，水平地震作用下竹材結構建筑能夠很好保持不會變形，竹材結構建筑可以吸收地震能量，同時竹材結構加工過程中會降低能耗，竹材結構符合輕型化和環保，是目前建筑結構發展趨勢。

2、竹子是一種形態樸實和自然典雅的生態材料，能夠體現現在建筑師自然環保設計理論，竹子建筑主要運用竹子桿作為結構構件，通過合理節點連接方式可以將整個構建相互連接，形成主體結構，是一種綠色環保建筑，具有非常高效和節能優勢，符合可持續發展要求。竹材建筑可以直接利用梁竹結構，中國傳統建筑主要就是梁柱結構體系，竹材結構建筑具有夸大比較特點，由于竹子的強重比較高，抗壓能力比較強，鋼材的物理性能也非常適用于空間建筑結構，竹材加工工藝進步，提高了建筑結構發展，使建筑更加具有想象力。

3、竹子結構體系是小直徑空心圓柱體，天然的竹子形態各異，剛度和強度都不是很均勻，理想建筑結構材料會受很大限制，通過干燥和熱壓固化形成高強度材料，這種竹材可以很好保留原始竹子性能，竹子具有較好的物理力學性能，能夠很好適應建筑形式多樣性。從抗震性竹材工程材料研究，重點介紹新型竹材結構抗震技術，對于竹材結構清晰配置進行竹材設計和研究，運用竹材膠合方式，竹材基本材料是輕型裝配，竹材應用與房屋建筑中，運用現代竹材結構技術和膠合竹材板研究，可以很好對于竹材裝配制造。

4、鋼筋和竹材相互結合材料組合墻體，承受重結構體系，組合樓板通過金屬固件相互并接，利用竹材墻體可以直接承受樓板荷載，通過組合墻體直接將荷載。鋼材和竹材結合的梁柱樣式框架體系主要是把組合柱和組合梁樓板做好基本受力構建，通過金屬相互相接，組合梁會直接承受組合樓板，結構體系和鋼結構體系相互結合。

五、竹材在建筑結構中應用發展前景

1、竹材的耐久性限制了竹子的建筑結構中能否永久性受力重要應用，竹材是一種新型墻體材料，運用竹材材料和新型墻體材料相互結合，新型墻體材料直接包含原材料，和鋼材混凝土相互結合，這種結構很好解決了原始竹材容易腐蝕缺陷。固保墻體材料優點從性能上講竹材原始材料綠色環保，對于環境影響比較小，具有非常優異的耐火和耐熱能力，結構性能上講原始竹材骨架相互結合，可以很好減少施工成本，具有非常良好抗震性，施工性能也具有一定標準化，運用竹材可以很好減少建造時間，施工過程中需要做好竹材清潔工作。

2、通過對于竹材物理和化學性質研究，可以看出竹材具有非常良好力學性能，建筑結構材料巨大潛力，對于竹材結構應用主要在實際工作研究中，目前竹材結構研究水平比較低，注重竹材結構的抗震性能和設計方法系統研究，研究結果也具有一定破壞性，骨架曲線也涉及變形性能，是建筑結構能耗剛度延展，需要深入對于竹材結構受力機理研究，建立竹材計算物理特點，節點是傳力樞紐，節點連接具有可靠性。

結論：

節約型社會是國家政策可持續發展的建設目標，在竹材結構推廣中，竹材結構使用為竹材提供了非常良好契機，和傳統建筑結構相比，原始竹材和固保墻體材料相互結合，最大優點就是制作比較方便，施工周期比較短，力學看構件承載能力比較高，竹材結構具有一定抗震性，非常適合于抗震，有非常廣闊的發展前景。竹材具有很多優點，其中最重要的就是生態環保特點，這些優勢可以很好改變竹材在國家建筑行業應用，，我國竹材資源豐富，但是卻沒有被廣泛關注和使用，通過對于竹材認識，人民對于竹材建筑認識更加明朗，也使得竹材作為綠色環保建材重要應用，是國家節約資源和可持續發展戰略重要體現。

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