高性能竹基复合材料加固圆形中长木柱轴压性能

来源：同济大学学报·自然科学版杂志2025年第8期北京时间：

作者：周长东，张鹏，郑玉槟

单位：1.北京交通大学 土木建筑工程学院，北京 100044;2.北京交通大学 结构风工程与城市风环境北京市重点实验室，北京 100044;3.北京市劳动人民文化宫，北京100061

摘要：为了实现对古建木柱的无损和可逆加固，提出通过钢带约束高性能竹基复合材料加固木柱的方法，并对6根圆形中长木柱试件进行了轴心受压试验。试验结果表明：高性能竹基复合材料加固后的木柱承载力均显著提升，提升幅度为22.0%~97.6%；加固后试件刚度提升18.9%~57.3%，但钢带对芯柱横向的约束效应并不明显。基于试验结果，将加固材料的种类和厚度作为试验变量，分析了加固圆形中长木柱的破坏形态、承载能力和变形性能。通过有限元模拟进行了扩展参数分析，建立了不同应力状态时木柱的抗压承载力计算模型，推导出高性能竹基复合材料加固圆形中长木柱的承载力计算公式。计算和试验结果的误差均在13%以内。研究结果可以为古建木柱的加固设计和相关分析提供理论参考。

关键词：木柱,高性能竹基复合材料,结构加固,轴压性能,承载力

基金资助：国家自然科学基金面上项目（52078030， 51678039）