重组竹是一种绿色可再生的单向纤维复合材料,具有结构致密均匀、力学性能高强稳定、尺寸因需而定、原材料利用率高等特点,在工程应用方面前景广阔。对于重组竹,通过材料力学计算的纵向拉伸强度往往存在尺寸效应,可采用断裂力学方法进行分析。为研究重组竹拉伸强度和尺寸效应,该文对不同尺寸的几何相似与非几何相似的重组竹单边切口(SEN)试样进行了三点弯曲横向I型断裂试验,通过荷载-位移曲线,分析总结出重组竹的横向准脆性断裂过程可以分为三个阶段:线弹性阶段,软化阶段和失效破坏阶段。基于多相材料准脆性断裂的边界效应模型,引入竹纤维束的平均直径G这一重要的细观结构参量,分析重组竹细观结构与宏观断裂性能之间的量化关系,建立了以拉伸强度f_t为断裂参数的拉伸强度模型。并采用三种常见的数理统计模型,即正态分布、威布尔分布以及对数正态分布对单边切口试样的试验数据进行了对比分析,结果表明正态分布分析具有较高的精度和可靠性,并得到具有96%可靠性的重组竹拉伸强度和断裂韧度。拉伸强度模型的计算结果表明,无论是几何相似试样还是非几何相似试样,拉伸强度值都在96%的可靠性区间范围之内,并与竹纤维的拉伸强度和体积分数计算得到的理想拉伸强度较为吻合。可见,拉伸强度模型的计算结果不受材料尺寸效应影响,该方法得到的重组竹拉伸强度可看作是材料本身固有的性能。因此,利用实验室常规尺寸试样(高度为50mm)即可预测大尺寸构件的断裂参数,最大相对误差仅为7.68%。因此,使用该方法预测重组竹断裂参数在不同尺寸范围材料应用上具有很大的便捷性。除此之外,作者为研究含水率变化对重组竹断裂参数的影响,对不同含水率范围在5%-25%的单边切口试样进行三点弯曲试验,试验结果表明,随着重组竹试样含水率的增加,其拉伸强度先上升,而后呈直线下降。综上所述,该文研究成果完善了重组竹固体力学体系,为确定重组竹拉伸强度提供了一种非线性断裂力学方法——拉伸强度模型,为重组竹工业化设计以及实际工程应用提供理论参考。