△竹节微观断面
节点处内部有横膈,横膈避免了柱子由于过长而出现局部失稳破坏,类似于我们构件中的加劲肋。细心的朋友可能发现,竹节也不是均匀分布的,在底部和顶部分布更密,而在中间段分布较疏。
△竹节分布
有学者对原竹做径向受压测试,有竹节试件的承载力约为没有竹节试件的两倍。
△径向抗压试验
在做轴向受压试验时,当构件较短时,竹节处的木质素相较于竹体纤维更加容易破坏,反而强度较无竹节的原竹有所降低。竹节较节间材的抗弯强度、顺纹抗压和抗拉强度都有一定程度的降低,但抗劈强度和横纹抗拉强度有明显提高。
△短柱轴向抗压试验
SOM将竹子的这些特性应用到了中国国际贸易中心(China World Trade Center)的结构方案设计中。塔楼在高度方向被分成八段,底部受力最大,因此底部节间长度较小以增强塔楼稳定性。同时自下而上结构直径逐渐减小,以减小风荷载的作用。针对竹结构的特性回归了数学表达。