现代竹结构的研究现状和展望（上篇）

　　【论文摘要】现代竹结构是一种新型的结构体系，相比于钢结构和混凝土结构体系，其最大的不同在于采用天然竹材为原材料，与北美等工业化国家和地区广泛使用的木结构类似，更加低碳、环保。现代竹结构主要采用现代胶合技术使空心圆竹成为基于竹纤维的复合材料，从而适合采用类似现代木结构的设计和施工方法，且材料和结构性能可以通过现代试验方法进行检测验证。国内外不少研究者在现代竹结构的研究方面做了比较系统的工作，现代竹结构作为一种新型结构体系的轮廓逐渐显现。通过分析该体系的发展过程，总结相关研究内容，对现在竹结构体系在装配式活动板房、轻型竹结构房屋、大空间框架体系和桥梁方面的应用实例进行介绍，并对现代竹结构的发展现状及其优缺点进行分析和总结。现代竹结构的发展进展表明现代竹结构体系在土木工程这一领域将大有可为。

　　【论文关键词】现代竹结构;格鲁斑胶合竹材;竹材人造板;装配式板房;桥梁

　　1概述

　　竹材作为结构来使用在人类的建筑历史上由来已久，早期的人类利用原竹搭建房屋，并形成了许多具有历史文化的竹结构建筑，如湖南湘西的吊脚楼，西南傣族的“干阑式”竹楼等。这些建筑不但具有与当地民俗风情相一致的艺术美感，同时，就地取材，能大大节约建造成本。在很长一段时间里，原竹结构建筑在我国历史上占据着重要地位。但是，随着砖瓦材料的诞生、钢筋混凝土结构和钢结构的大量运用，竹结构的发展渐渐停滞不前，其主要的原因在于天然的竹材具有一定的局限性［1］，主要表现在:1)原竹材料建造的房屋具有极大的随机性，技术含量低;2)原竹材料内中空，自身的直径和长度有限且不规则，大大局限了使用范围;3)原竹的各向异性造成节点复杂;4)居住使用感不佳，原竹之间存在缝隙，保温隔热功能差。为克服传统竹结构的缺陷，需要寻求和研发一种轻质、环保，可持续的绿色新型建筑结构体系———现代竹结构体系。

　　现代竹结构体系是基于现代力学、材料学、结构设计及实验学等理论，通过开发新型竹结构材料，建立工业化生产方法、利用现代结构设计、施工方法以及维护技术［2］将竹材构件拼接安装而成的一种新型结构体系。与传统竹结构相比，它具有以下鲜明特点(图1):1)结构体系是基于现代结构设计理论;2)大量使用各种竹质工程材料，使得材料方面更能满足不同工程实践的需要;3)一般为工厂规格化的生产材料，易于形成全套的制作、检验标准，大大减小了原竹材料随机性和离散性，使材料的质量更为稳定。

　　2现代竹结构的发展概况

　　2.1现代竹结构的内涵

　　现代竹结构主要使用竹胶合材和竹材人造板。竹胶合板材以原竹为材料，通过一系列机械和化学加工工序形成各种不同几何形状的结构单元，再在一定的温度和压力下，利用化学黏结剂或材料自身的结合力，压制而成的板状材料［3］。板材不仅保持了竹材的物理、力学性能，同时还具有变形小、硬度大、强度高、耐磨损等优点。此外，竹材经过水热反应后能有效地防止虫蛀和腐蚀。竹材人造板主要包括:胶合竹材、竹碎料板、竹层积材、竹纤维板和各种竹质板以及竹基装饰板或复合板等。在竹材人造板发展初期，主要被用于车辆底板、混凝土模板、集装箱板［4］等，由于这类竹材人造板在结构中强度低，并不做承重结构，所以该类用途不在本文的论述范围之内。本文所介绍的现代竹结构都是以胶合竹材作为主要承重结构的形式。

　　2.2现代竹结构的发展和现状

　　2.2.1材料的创新和发展

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