建筑与桥梁用竹质结构材料与构件的设计和制造技术应用案例查看源代码讨论查看历史

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建筑与桥梁用竹质结构材料与构件的设计和制造技术应用案例以我国丰富的竹材资源为原料，以成熟的胶合木技术为基础，建立规格化、连续化、工程化的胶合竹设计和制造技术，使胶合竹在建筑和桥梁结构中推广应用。2015-2016年期间，制备的胶合竹在重庆市石柱县六塘镇建成12米跨度胶合竹示范桥梁1座，在重庆丰都县双龙镇正在建设17米跨度胶合竹桥梁1座。

一、应用场景

以我国丰富的竹材资源为原料，以成熟的胶合木技术为基础，建立规格化、连续化、工程化的胶合竹设计和制造技术，使胶合竹在建筑和桥梁结构中推广应用。2015-2016年期间，制备的胶合竹在重庆市石柱县六塘镇建成12米跨度胶合竹示范桥梁1座，在重庆丰都县双龙镇正在建设17米跨度胶合竹桥梁1座。

二、主要解决的问题

关键技术和主要解决的问题有以下三个方面：一是竹条的密度和模量的分级，解决了毛竹材料性能差异大，如不采用分级方法，难以制成性能稳定的胶合竹；二是解决了胶合竹尺寸稳定性关键技术，研究了竹材水分传递的方向性，端部易于发生干缩损伤，采用封端方法，可保持胶合竹内部含水率低，且不受环境的影响；三是攻克了短竹条经阶梯错缝，可制成连续的竹层板。利用成熟的木层板分级，根据胶合木的设计和制造方法，形成完整的胶合竹的设计和制造技术。

三、技术要点

（1）为了减少竹材性能分散性，对使用的规格竹条进行加工和模量与密度分级；规格竹条的模量范围在6-13GPa，密度在0.45-0.9g/cm3。分级后的规格竹条的模量和密度均匀稳定。在浙江新昌建成毛竹规格竹条生产线，在云南德宏建成龙竹规格竹条生产线。在安徽太平建成规格竹条的模量和密度分级系统。

（2)为了降低竹材端部的干缩和湿胀，采取封端方法，保持胶合竹内部低含水率和稳定，研制了专用的封端胶粘剂和施胶工艺，延长了胶合竹的使用寿命。

（3）采用规格竹条的阶梯错缝和端头平接方法，制备连续竹层板。竹层板通过长跨距的模量分级和试验，确定竹层板的模量范围为7-14GPa，强度范围70-140MPa。在安徽太平建成竹层板的生产线和竹层板模量分级设备。

（4）采用胶合木的三刚度区，五层的胶合竹设计方法，制备5种规格的胶合竹，模量在7-13GPa，强度设计值在35-65MPa。依据此规格，生产厂家可调整和控制胶合竹产品的性能，建筑结构工程师也可设计胶合竹结构的建筑，为大规模推广奠定了基础。

（5）采用与胶合木相同的制造技术标准，在安徽太平建成胶合竹的生产线。可批量生产胶合竹。

四、应用成效

该技术采用与竹定向刨花板共同生产规格竹条工艺路线，有效控制了生产成本，胶合竹成本可控制在1万元以内。与胶合木相比，价格基本相当，强度是其三倍，使用寿命长，有巨大的市场。目前在安徽太平建成示范建筑2座，在海南三亚建成胶合竹示范建筑1座；在重庆市石柱县六塘镇建成12米跨度胶合竹示范桥梁1座；在重庆丰都县双龙镇正在建设17米跨度胶合竹桥梁1座；与江苏省南京大学合作建设荷兰埃因霍温市筹建胶合竹的设计和推广。

五、适用范围

该技术可广泛应用于建筑，桥梁。