传统木结构榫卯节点静力和动力模型研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 10次 | 上传用户:zmeng1984
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我国还存在着大量的包括历史文物古建筑和传统民居在内的两类传统木结构建筑,而现行的结构设计、加固规范对这些建筑的相关规定多是概念性的。传统木结构在地震作用下的响应取决于榫卯节点的半刚性特性,而研究表明,榫卯节点的半刚性受到木材嵌压和摩擦特性的影响。课题组在之前的研究中已经取得关于木材嵌压和摩擦特性的许多成果,本文将在此基础上建立传统木结构榫卯节点的静力和动力模型。通过合理的假设,将榫卯节点的抵抗弯矩分为嵌压力和摩擦力两大部分,对直榫、半榫和台阶透榫三种形式的榫卯节点,运用木材嵌压理论推导出单调加载下的弯矩—转角关系。通过直榫节点的循环往复加载试验获得能反映榫卯节点刚度退化、强度退化和捏缩特性的具有物理意义的参数。进行单榀木框架数值模型的循环往复加载,得出了单榀框架的基底剪力与顶点位移的滞回曲线。设计和进行了传统木结构模型振动台试验,并建立相应的三维有限元模型用于动力时程分析。通过以上研究,表明弯矩—转角滞回模型能够很好地反映榫卯节点和框架的刚度退化、强度退化和捏缩特性,合适的弯矩—转角滞回模型可以用来进行传统木结构的静力与动力分析。
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