交叉层积竹材

穿层断裂韧化显著

双向铺层的竹材通过纤维拔出与桥接机制在裂纹扩展阶段大幅提升断裂韧性，适用于结构止裂设计。

Wu, Yao · Shengjie, Liu · Li, Zhi · 徐金俊 · Weihang, Xu

Construction and Building Materials 2023

技术优势

裂纹扩展更耗能

双向纤维排布使得裂纹在90°方向扩展时需要绕过纤维束，引发纤维拔出和桥接，从而显著消耗能量。

主导增韧机制明确

试验证实，纤维拔出/桥接是交叉层积竹材的主要增韧机制，这为结构设计提供了明确的取向。

铺层顺序可控增韧

0°和90°铺层的顺序影响裂纹沿90°方向的扩展路径，从而可以调节材料的断裂韧性。

应用场景

• 竹木结构建筑：用交叉层积竹材替代传统木构件，利用其更高的断裂韧性防止裂纹扩展。
• 结构断裂评估：用文中简单方法测定穿层断裂韧性，评估带裂纹竹结构的安全性。
• 复合材料增韧设计：通过设计0°/90°铺层顺序调控纤维拔出与桥接，进而优化增韧效果。