温度对重组竹短期受压蠕变性能的影响
2021-03-31刘娇周爱萍盛宝璐刘燕燕孙丽惟
林业工程学报 2021年2期
刘娇,周爱萍,盛宝璐,刘燕燕,孙丽惟
(南京林业大学生物质材料国家地方联合工程研究中心,南京 210037)
重组竹是将竹材疏解成竹束,通过顺纹组坯,经冷、热压胶合而成的一种高性能竹基纤维复合材料[1]。重组竹由于其优异的力学性能,可作为一种新型建筑结构用材,在建筑行业有着广阔的应用前景[2-4]。重组竹具有黏弹性,在温度、湿度以及长期荷载作用下,重组竹构件内部瑕疵处会萌生损伤,产生初始裂纹,继而发展成宏观裂纹产生蠕变断裂,最终导致结构产生灾难性破坏。
在正常使用条件下,重组竹不可避免会受到温度以及荷载的影响而发生蠕变。受压构件是建筑结构体系中的重要构件,明确重组竹在不同温度条件下的蠕变响应是重组竹结构设计体系中亟待解决的重要问题之一。为更好地描述材料的黏弹性特性,国内外学者对材料的黏弹性模型进行了研究,常用的有Maxwell模型、Kelvin模型和标准线性模型,它们由弹簧元件和阻尼器元件组成,分别表示材料的弹性特性和黏性特性,这些模型已用于预测材料弹性行为的若干模拟中[5-7]。材料的蠕变应变-时间曲线大致相同,当试件达到稳定蠕变阶段时,蠕变曲线近似为直线,蠕变速率保持不变。基于广义Kelvin模型并根据蠕变速率不变性,求出符合该材料的蠕变模型,可以较好地拟合不同树种的短期蠕变性能。研究表明,六元件Kelvin模型可以较好拟合木材的蠕变性能[8-9]。Burgers模型是由一个Maxwell模型和一个Kelvin模型串联而成的四单元模型,可用于模拟重组竹短期蠕变性能[10-11]。……
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