建筑材料-竹之力学性能竹子是自然界存在的一种典型的、具有良好力学性能的生物体。飓风能轻易将齐腰大树吹断,但不会令竹子折断。其原因主要有以下三点:1)竹纤维材料强度高、弹性好且密度小,比强度是钢材的3~4倍,具有较高的抗拉强度和抗压强度;2)竹子截面是环形的,外弯面受拉且内弯面受压,具有较强的抗弯刚度;3)竹节处的外部环箍与内部横隔板可增加承载面积,同时也能提高竹筒的横向承载能力。竹子用于建筑艺术历史悠久。汉代,能工巧匠利用竹子为汉武帝建造的甘泉祠宫,造形美观。宋代大学士王禹偁在湖北黄冈做官时,自造竹楼,并写了《竹楼记》,其中对竹楼的音响效果写道:“夏宜急雨,有瀑布声;冬宜密雪,有碎玉声;宜鼓琴,琴声和畅;宜咏诗,诗韵清绝;宜围棋,子声丁丁然;宜投壶,矢声铮铮然;皆竹楼所助也。”真乃美奂绝仑。盛产竹子的南方,竹楼是寻常百姓家的房舍。西南少数民族如傣族至今仍住竹楼,绿树芭蕉丛中掩映着座痤竹楼,充满了诗情画意。修竹何以成为建筑中的龙材呢?竹子体轻质坚,皮厚中空,抗弯拉力强,浑身展现出力学美。科学家对竹子进行力学测定表明,竹子的收缩量很小,而弹性和韧性极强,顺纹抗压强度每平方厘米为800公斤左右;顺纹抗拉强度每平方厘米可承载1800公斤;其中刚竹的顺纹抗拉强度每平方达2833公斤,享有“植物钢铁”的美称。因此人们用竹子代替钢筋,浇铸竹筋水泥建筑物。竹子的抗弯能力极强,如大毛竹的空心度为0.85,抗弯能力要比同样重量的实心杆大两倍多。机械设计师从中受到启发,研制出很有价值的空心转动轴,在不降低承载能力的条件下可节约一半钢材。著名建筑大师贝聿铭从郑板桥的《兰竹图》中受到启示,设计建造高达315米70层的中国银行大厦。这一“仿竹杰作”,巍然屹立于多台风的香港,“千磨万击还坚韧,任尔东西南北风。”