重组竹是将原竹剖篾、干燥(或碳化),再碾压成竹丝束,浸胶后热压而成的一种定向竹基复合材料。裂纹扩展引起的刚度退化、承载力下降是重组竹构件破坏的主要因素,材料的断裂失效为重组竹的极限状态主要破坏模式。所以,运用断裂研究方法研究重组竹材料的失效,建立重组竹材料微观断裂机制与构件力学响应间的联系,对于构件的设计及结构的安全性都有至关重要的作用。本文设计了适用于重组竹Ⅰ型断裂的双悬臂梁(DCB)试件,利用试验研究重组竹的Ⅰ型断裂过程及破坏模式,求解重组竹Ⅰ型断裂能,推导重组竹Ⅰ型断裂非线性软化内聚力模型,主要内容和结论如下:(1)重组竹双悬臂梁Ⅰ型断裂破坏模式可分为以下两种:1)裂纹沿初始方向稳定扩展。裂纹从初始扩展至扩展到试件尾端,其扩展方向不变,从前至后始终沿主裂纹扩展。2)裂纹在断裂后期未沿主裂纹发展。裂纹在扩展初始阶段沿主裂纹稳定扩展,但随着裂纹的不断加深,主裂纹周边出现一条或多条次生裂纹,此种破坏模式是由重组竹内部纤维分布不均匀导致的严重侨联造成的。重组竹Ⅰ型断裂破坏为塑性破坏。(2)重组竹Ⅰ型顺纹断裂试验中试件的临界荷载FHC受试件宽度、初始裂纹长度及试件高度的影响,随着试件宽度的增加,平均临界荷载逐渐增加;随着初始裂纹长度的增加,临界荷载逐渐降低,张开口位移则随之增加;随着试件高度的增加,平均临界荷载也在增加。(3)重组竹材料拉裂过程中悬臂梁的横向剪切变形及梁端转动对利用DCB试验计算断裂能J影响不大,运用经典梁理论公式计算断裂能J较为确切。(4)重组竹材料断裂能的发展分为两个阶段。第一阶段:随着裂纹的扩展,J-α曲线呈上升趋势,这是由于重组竹材料内部存在普遍纤维侨联,随着试件断裂时纤维依次剥离,裂纹开始发展,侨联区域逐渐形成,导致裂纹扩展阻力增大,随着侨联区的发展,断裂能J不断攀升;第二阶段:J-α曲线保持水平,断裂能J不再上升并达到稳定值,这是由于此时侨联区域达到其临界长度,裂纹继续扩展,而侨联区域不再发展,裂纹扩展的阻力保持不变。断裂能J的发展及其稳定值与试件构形相关,由于材料内部纤维侨联的发生,J-α曲线不再表征材料断裂性质。(5)重组竹DCB断裂试验得到的J-δ*关系与试件宽度及初始裂纹长度相关,而试件高度则对J-δ*曲线影响不大,与J-α曲线比较,材料的J-δ*关系对试件构形更不敏感。(6)运用断裂能J与裂纹张开口位移δ*的关系,根据试验确定内聚力模型的基本形式,推导重组竹Ⅰ型断裂非线性软化内聚力模型,该模型求解的J-α理论曲线与试验值基本一致,且构形参数的选取对裂纹失稳扩展所需的断裂能JS影响不大。