科研速览丨21点游戏规则魏洋教授课题组在《Thin-Walled Structures》发表钢-竹组合结构研究成果

发布时间：2025-12-09访问次数：13

近日，21点游戏规则魏洋教授团队在土木工程领域国际著名期刊《Thin-Walled Structures》（中科院2区Top）发表了新型钢-竹组合结构研究论文。成果获得了国家自然科学基金项目、江苏省自然科学基金项目和江苏省研究生科研创新与实践计划项目的资助。

在双碳战略纵深推进的背景下，兼具低碳可再生与优异力学性能的竹木材料，正逐步成为建筑工程领域的研究热点。为充分发挥钢竹两种材料的优势，课题组创新地提出一种型钢部分包裹竹组合柱（PEBS）结构形式——通过型钢对竹材的局部约束作用，构建协同工作的复合承载体系。该结构设计既可以有效提升型钢受压的稳定性和抗屈曲能力，又通过型钢部分约束限制了竹材承压时过早的劈裂破坏。

偏压破坏是组合柱工程应用中常见的失效模式，而弱轴偏压工况因受力机制复杂，相关研究尚显薄弱。基于团队前期在PEBS组合柱轴压及强轴偏压力学性能的研究基础，本次研究聚焦于弱轴偏压力学性能，设计了多组不同偏心距、高径比参数的试件，通过试验及理论研究，深入探究了PEBS组合柱在弱轴偏压下的承载特性、变形规律及破坏机理，定量分析了偏心率和高径比对组合柱偏压承载力的影响规律。

试验结果表明，PEBS组合柱在弱轴偏压作用下呈现典型的压弯破坏特征，钢-竹界面粘结性能良好，实现了协同变形与受力传递；内嵌竹材有效抑制了型钢翼缘与腹板的局部屈曲，显著提升了构件的抗变形能力。组合柱承载力受偏心距影响显著，随偏心距增加呈下降趋势，长细比变化对组合柱的变形能力与延性影响显著。基于试验结果，本文提出了PEBS组合柱弱轴偏压承载力计算模型，预测效果良好。

近年来，魏洋教授团队始终聚焦绿色低碳竹木结构领域，以材料性能优化-结构形式创新-计算理论完善为研究主线，持续推进钢-竹组合结构的体系研发与理论突破。研究成果为新型钢-竹组合结构的工程化应用提供了坚实的理论支撑，对减少混凝土、钢材等传统高能耗建材的消耗，推动竹木资源在建筑领域的规模化应用具有重要的现实意义。