竹材在建筑结构中的应用发展与研究现状

杨健荣

摘要：竹材结构体系是一种非常绿色环保和符合可持续发展理念的建筑结构体系，是我国建筑行业发展方向，竹材结构在建筑行业应用具有非常大的意义，本文通过对于竹材结构研究，可以提出新的竹材利用价值理念。

关键词：竹材；建筑结构；研究现状

一、竹材结构在建筑结构应用

1、钢、水泥和砖是现代建筑主要结构材料组成，也是高能耗、高污染和高排放的建筑材料，会导致环境负荷比较大，非常不符合国家可持续发展战略，需要绿色材料在建筑行业应用，提高建筑天然和环保，在一定时间和范围内不断被钢材、水泥和砖代替，需要合理运用绿色建材促进国家的建筑行业全面、健康和可持续发展方向。

2、竹子是我国重要的森林资源，我国竹子生产分布非常广泛，竹子的分布面积有538万公顷，和钢材、水泥传统建筑材料相比，竹子资源占据比例来源非常广，生长周期比较短，具有非常良好物理性质，材质比较好，竹子是绿色材料，在生长过程中需要不断改善环境，加工过程也耗费很多材料。合理的开发竹资源，将竹子作为一种绿色有机材料，形成了新型建筑结构体系，能够很好提高竹材结构利用价值，在一定程度上可以取代传统结构材料，提高建筑绿色环保，实现建筑行业可持续发展。

二、竹材结构的构造力学性质

竹材结构构造主要有竹节和节间两个部分，竹材组织非常紧密，表面非常光滑呈现绿色，竹子每一个竹节都有横隔，竹膜主要起作用要很好防治原竹开裂和屈折。竹材料纤维比较细致，轻质高强，弹性也比较好，是力学性能非常好的工程结构材料，竹子力学性能主要就力学强度，竹子性能和其他材料比较坚固性逊色，在传统的建材中竹材重与传统建材应用比例有待提高。

三、竹材在建筑结构应用表现

1、用竹材代替钢筋，可以用于弹性比较好，拉力比较高，容易加工和价格比较低廉优势，用竹子代替钢筋混凝土结构，可以充分利用材料资源，很好实现节约钢材。高智能对于竹材单调水平推力实验研究，可以很好提高实验结果，能够很好提高墙体的作用，竹材配筋率水平非常高，竹材可以很好提高建筑强度，对于竹材混凝土实验研究，竹材对于混凝土有给出很高约束作用。

2、竹材通过一系列机械和化学加工，施加一定胶黏剂，在一定温度压力下要压制板材板型，竹材人造面积比较大，基本上可以做墙面板使用，竹材也可以作为房屋梁架构构建，但是竹材的容易破坏模式不符合梁柱结构，竹材筋增强材料弯曲力学性能，可以很好提高竹材对于结构工程适用。新型嵌入式钢筋增强了竹材使用，利用嵌入式技术将钢筋嵌入到竹材中，通过钢筋可以很好增加对于竹材实验研究，提高竹材承受能力，在设计荷载中可以很好改善截面刚度。

3、竹材通过复合重组技术手段制成板材，结构材料是竹材利用的一个新的发展方向，钢筋竹材相互配合使用，可以很好利用胶黏剂把竹材人造板和钢材进行很好合成，竹材组合结构主要涉及楼板、墙、柱和钢等。需要能够很好克服薄壁鋼筋，充分发挥钢筋高强度材料强度，用钢材少，需要大力发展钢材和竹材组合结合，我国建筑行业可持续发展需要很好利用竹材。对于钢材进行组合构建研究，可以看出钢材和竹材相互结合，利用竹胶板和薄壁钢材组合，具有很高承受能力和刚度。和传统建筑结构相比钢材和竹材结构材料不但环保，制作施工中，施工周期也比较短，力学性能也非常有限，这样构建承载能够非高，结构延展性也比较好，适合于抗震性设置。

四、竹结构体系发展现状分析

1、轻型化和环保化是建筑结构发展两个方向，建筑物重量增大，需要加重基础负荷，增加综合成本，及时降低结构抗震性能，和传统混凝土相比，竹材具有较高环保性，竹材结构比一般传统材料轻，尤其是比较轻的竹材结构，所以竹材结构建筑在地震中会避免遭受地震作用，水平地震作用下竹材结构建筑能够很好保持不会变形，竹材结构建筑可以吸收地震能量，同时竹材结构加工过程中会降低能耗，竹材结构符合轻型化和环保，是目前建筑结构发展趋势。

2、竹子是一种形态朴实和自然典雅的生态材料，能够体现现在建筑师自然环保设计理论，竹子建筑主要运用竹子杆作为结构构件，通过合理节点连接方式可以将整个构建相互连接，形成主体结构，是一种绿色环保建筑，具有非常高效和节能优势，符合可持续发展要求。竹材建筑可以直接利用梁竹结构，中国传统建筑主要就是梁柱结构体系，竹材结构建筑具有夸大比较特点，由于竹子的强重比较高，抗压能力比较强，钢材的物理性能也非常适用于空间建筑结构，竹材加工工艺进步，提高了建筑结构发展，使建筑更加具有想象力。

3、竹子结构体系是小直径空心圆柱体，天然的竹子形态各异，刚度和强度都不是很均匀，理想建筑结构材料会受很大限制，通过干燥和热压固化形成高强度材料，这种竹材可以很好保留原始竹子性能，竹子具有较好的物理力学性能，能够很好适应建筑形式多样性。从抗震性竹材工程材料研究，重点介绍新型竹材结构抗震技术，对于竹材结构清晰配置进行竹材设计和研究，运用竹材胶合方式，竹材基本材料是轻型装配，竹材应用与房屋建筑中，运用现代竹材结构技术和胶合竹材板研究，可以很好对于竹材装配制造。

4、钢筋和竹材相互结合材料组合墙体，承受重结构体系，组合楼板通过金属固件相互并接，利用竹材墙体可以直接承受楼板荷载，通过组合墙体直接将荷载。钢材和竹材结合的梁柱样式框架体系主要是把组合柱和组合梁楼板做好基本受力构建，通过金属相互相接，组合梁会直接承受组合楼板，结构体系和钢结构体系相互结合。

五、竹材在建筑结构中应用发展前景

1、竹材的耐久性限制了竹子的建筑结构中能否永久性受力重要应用，竹材是一种新型墙体材料，运用竹材材料和新型墙体材料相互结合，新型墙体材料直接包含原材料，和钢材混凝土相互结合，这种结构很好解决了原始竹材容易腐蚀缺陷。固保墙体材料优点从性能上讲竹材原始材料绿色环保，对于环境影响比较小，具有非常优异的耐火和耐热能力，结构性能上讲原始竹材骨架相互结合，可以很好减少施工成本，具有非常良好抗震性，施工性能也具有一定标准化，运用竹材可以很好减少建造时间，施工过程中需要做好竹材清洁工作。

2、通过对于竹材物理和化学性质研究，可以看出竹材具有非常良好力学性能，建筑结构材料巨大潜力，对于竹材结构应用主要在实际工作研究中，目前竹材结构研究水平比较低，注重竹材结构的抗震性能和设计方法系统研究，研究结果也具有一定破坏性，骨架曲线也涉及变形性能，是建筑结构能耗刚度延展，需要深入对于竹材结构受力机理研究，建立竹材计算物理特点，节点是传力枢纽，节点连接具有可靠性。

结论：

节约型社会是国家政策可持续发展的建设目标，在竹材结构推广中，竹材结构使用为竹材提供了非常良好契机，和传统建筑结构相比，原始竹材和固保墙体材料相互结合，最大优点就是制作比较方便，施工周期比较短，力学看构件承载能力比较高，竹材结构具有一定抗震性，非常适合于抗震，有非常广阔的发展前景。竹材具有很多优点，其中最重要的就是生态环保特点，这些优势可以很好改变竹材在国家建筑行业应用，，我国竹材资源丰富，但是却没有被广泛关注和使用，通过对于竹材认识，人民对于竹材建筑认识更加明朗，也使得竹材作为绿色环保建材重要应用，是国家节约资源和可持续发展战略重要体现。

参考文献：

[1] 陈国，肖岩，单波，余立永，杨瑞珍.现代竹结构住宅设计及工程应用[J].工业建筑，2011.

[2] 于文吉，江泽慧，叶克林.竹材特性研究及其进展[J].世界林业研究，2002.

[3] 孙宁，张立彬.竹子的力学特征[J].力学与实践，1997.

[4] 邵卓平.竹材在压缩大变形下的力学行为[J].木材工业， 2003.