科研速览│日本做爱魏洋教授团队在《Thin-Walled Structures》上发表最新研究成果

发布时间：2026-05-06访问次数：10

近日，日本做爱魏洋教授团队在土木工程领域国际权威期刊《Thin-Walled Structures》（中科院1区TOP，IF=6.6）发表了题为“Axial compression behavior of bamboo-encased timber composite columns: Experimental and theoretical study”的研究论文。该成果以日本做爱为第一完成单位，魏洋教授为通讯作者，博士生陈思为第一作者，并获国家自然科学基金项目资助。

竹、木作为天然可再生建材，兼具低碳固碳与绿色环保属性，是推动建筑行业碳中和转型的关键材料。传统木材柱易出现斜剪切破坏、木节开裂等问题，存在强度偏低、耐久性不足的缺陷；纯重组竹柱虽力学性能优异，但材料成本高、易发生脆性破坏，难以适配现代结构承重的规模化应用需求。针对上述瓶颈，本研究提出一种竹包裹木材复合（BETC）柱新型构件，采用外包重组竹、内芯花旗松的包裹式组合构型，实现两种材料性能的空间差异化利用与优势互补。

本研究完成27根BETC复合柱轴压试验，划分为9组试件，系统探究截面组合形式、长细比对构件破坏形态、轴压位移、应变分布、极限承载力及初始刚度的影响规律，并基于NDS-2018规范稳定系数与混合材料叠加理论，建立考虑界面剪切传递效率的极限承载力理论计算方法。研究结果表明，BETC复合柱以界面粘结层失效为主，外包重组竹的环向约束可有效抑制内部木材横向膨胀、消除剪切开裂诱因，显著改善构件受力状态；添加重组竹可大幅提升柱体极限承载力与初始刚度，其中B20W20构型（竹材占比49%）在强度、成本、自重效率三者间实现最佳平衡，具备最优工程性价比；长细比增大会显著降低构件抗屈曲承载力，高长细比构件因竹-木协同变形呈现更优延性；引入界面剪切强度修正系数后，理论计算值与试验实测值吻合度高，可精准预测复合柱极限承载力。

该研究突破了传统单一竹/木承重构件的性能局限，在保障结构安全的同时降低材料成本、提升竹木资源综合利用效率，为竹-木可再生组合构件在绿色承重结构中的设计、优化与工程应用提供了关键试验依据与理论支撑，对推动低碳木结构建筑发展、助力“双碳”目标落地具有重要意义。