OSB板为腹板的竹工字梁力学性能试验研究开题报告

1. 研究目的与意义

在资源日益匮乏的今天，这些传统建筑材料消耗了大量的自然资源，不符合国家提倡的绿色可持续发展。在竹木结构房屋领域中，工字梁具有制作方便、受力合理等优点，得到了广泛的运用。在梁截面上开孔洞削弱了梁的整体性，开孔部分成为薄弱部分，而且造成构件的传力方式发生了变化，受力性能不同于一般无孔洞梁。研究集中荷载作用下工字梁腹板开孔的力学性能研究。随着建筑业对环境保护和可持续发展的重视，在土木工程中运用绿色竹材是必然的，所以对竹材力学性能研究与分析能够进一步推动绿色竹材应用范围。

2. 国内外研究现状分析

近些年来，国家大力提倡绿色可持续发展，竹材比普通建筑材料在环保方面有很大的优势，也得到了社会的认可，陈国等^[1]对现代竹结构房屋进行了试验、设计、和建造，把现代竹结构房屋在抗震性能、防潮、防火等技术难题解决了，并逐步把竹结构推广到市政工程方面。单波等^[2]对现代竹结构人形天桥进行了探索和建造，推动了竹材的快速发展，各种新型竹材都涌现出来，主要有竹集成材、竹重组材、glubam胶合竹等。李海涛等^[3]对竹材的研究进展进行了分析，指出研发耐久性较强而又不减弱竹集成材的力学性能的方法。

熊海贝等^[4]对腹板选用哪种材料强度最大进行了研究，他选用木工字梁试件进行研究，研究结果表明，腹板对于工字梁的强度起关键作用，它可以控制工字梁的变形能力和力学性能。蔡建^[5]和黄泰赟^[6]对混凝土开孔梁进行了研究分析，试验中对不同尺寸和形状的混凝土腹板开孔梁研究，开孔的形状分为矩形和圆形，试验结果表明，在腹板开洞对梁的承载力有影响，而且随着孔径的不断增大，梁的承载力逐渐下降。

陈国等^[7]对不同结构的工字形截面竹木组合梁进行了4点弯曲静载试验，在试验中采用对比的方法，分析不同的加劲肋系数和剪跨比对组合梁力学性能影响。结果表明，腹板和翼缘具有很好的协同效果，组合梁的破坏始于侧向失稳，主要破坏形态表现为翼缘内osb板层裂及腹板被剪裂。随着剪跨比的增大，组合梁的极限承载力不断减小，竹加劲肋能把工字梁的极限承载力明显提高，提高幅度最大为15.7%，对极限位移最大增加幅度约为10.13%。

3. 研究的基本内容与计划

采用试验研究、理论分析和数值模拟相结合的研究方法，对osb板为腹板的竹工字梁的力学性能进行系统研究。本研究项目具有重要的理论意义和应用价值，为现代竹木建筑结构的设计、推广和应用提供试验资料和理论基础。

第1周~第3周：查阅文献、完成开题报告、完成外文翻译、拟定实验方案。

第4周~第6周：加工试件，涂胶。

4. 研究创新点

试验分别对腹板为圆形孔洞和矩形孔洞竹工字梁抗弯承载力力学性能研究。

对圆形孔洞类型，圆孔分为采用35mm、50mm、70mm、100mm、135mm、150mm六种尺寸分别进行研究，对矩形孔洞类型，矩形孔分别采用100*100mm、150*100mm、200*100mm、250*100mm四种尺寸分别进行研究。

探讨孔洞直径的变化对腹板开孔工字梁力学性能影响，把圆形孔洞和矩形孔洞开孔梁抗弯承载力进行对比，比较两者变化的幅度。