检索结果-南通市图书馆

作者：张建丽太原理工大学

学位级别：硕士

总高67.31米建于公元1056年的应县木塔是世界上现存最高的古代木结构建筑。木塔主要材料为木材，构件间的连接不用一钉一铁，全部采用卯榫连接。木塔历经千年岁月，在各种因素如木材腐蚀、地震、大风等作用下，现已出现了整体倾斜、细... 详细信息

总高67.31米建于公元1056年的应县木塔是世界上现存最高的古代木结构建筑。木塔主要材料为木材，构件间的连接不用一钉一铁，全部采用卯榫连接。木塔历经千年岁月，在各种因素如木材腐蚀、地震、大风等作用下，现已出现了整体倾斜、细部残损的状况，现状岌岌可危，急需修缮加固。对其残损不仅要从整体上分析，也需要对其细部残损状态做详细地了解和分析，这是进行合理修缮的前提和重要保证。本文主要针对木塔的细部残损状态做了详细的分析，进行了以下几个工作：1、据塔木柱目前的位置，分别绘制出每层柱脚、柱头的平面图，在图中标注柱间距离和柱间角。各层柱头、柱脚形成的平面图显示原正八边形已变形。八边形已扭曲不对称，尤以西北、西、北面的变形为甚。2、通过列表的方式将木塔现在的柱间距和原始值进行比较。发现各层的柱间距均有变化，外槽以二层平座柱脚、二层柱头、三层平座的柱脚和柱头变化严重，内槽则是三层平座柱脚变化最大。3、通过列表的方式将木塔现在的柱间夹角与原始夹角进行比较。发现各层每一面的柱间角均有变化，西北、西、北面的情况尤为严重，外槽各面的四根柱子均不在同一直线上。4、详细分析木塔内主要构件柱、梁栿、额枋、铺作的残损。得出柱的残损主要是柱身的倾斜，有些柱子同时还伴有柱脚榫折断、柱身开裂、柱脚腐蚀等;梁栿的残损并不是特别严重，集中在二层平座、二层、三层平座;额枋的残损主要表现在普拍枋、阑额劈裂、挠曲、端部压缩;铺作的残损主要是斗栱中的华栱和斜华栱折断、栌斗劈裂。

关键词：应县木塔柱间距柱间角平面变形构件残损

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具有节点残损的八等材木构架的动力响应研究

具有节点残损的八等材木构架的动力响应研究

作者：王一凡太原理工大学

学位级别：硕士

在漫长的岁月中,由于风雨的侵蚀、人为的破坏,外加其特有的材料属性等一系列因素的影响,现存的绝大多数古建筑木结构,其整体结构的破坏和局部节点的残损已十分严重,状况岌岌可危。本文正是从节点残损的角度作为切入点,探究与分析了节点... 详细信息

在漫长的岁月中,由于风雨的侵蚀、人为的破坏,外加其特有的材料属性等一系列因素的影响,现存的绝大多数古建筑木结构,其整体结构的破坏和局部节点的残损已十分严重,状况岌岌可危。本文正是从节点残损的角度作为切入点,探究与分析了节点有残损的木结构在简谐波激励下的动力响应,对古建筑木结构的动力响应研究和保护提供了一定的借鉴作用。本文的模型遵循了宋《营造法式》中关于木结构尺寸的相关规定,利用ABAQUS有限元分析软件建立了八等材单跨木构架模型。在简谐波激励的情况下,对完好及残损模型分别进行动力响应的试验研究。对完好八等材单跨木构架的自振频率进行了研究,分别进行了幅值为500G和750G的简谐波在不同输入频率下的自振频率试验,结果表明:自振频率与简谐波频率之间并无明显规律;同一木构架模型及相同配重下,两种幅值的自振频率范围的相交区间为0.798Hz～1.796Hz;确定了后续研究的简谐波频率均为1Hz。对完好八等材单跨木构架进行了简谐波幅值的动力响应研究,研究表明:结构的加速度图像呈现出谐振的图形规律;柱顶加速度相较输入加速度的相位有滞后现象;对于柱顶加速度的大小而言,相较于处于弱外动力时,木构架处于强外动力下更能发挥其抵抗动力的优越性能;柱底加速度与输入加速度强吻和;并确定了后续研究幅值为750G。通过对八等材单跨木构架的榫卯节点具有不同缝隙的动力响应研究,研究表明:不同缝隙对木构架的动力响应影响作用不同,其中端缝对相位的滞后影响更大,端缝与端侧缝对木构架最大相对位移的减小作用更大,侧缝与端侧缝对减弱柱顶加速度大小的作用更大。综合看来,端侧缝综合了两类缝隙对木构架的动力响应影响的能力。对仅有柱脚残损的木构架的动力响应进行了试验分析,分析发现:单一弹性模量与渐变弹性模量这两类薄膜层的柱顶加速度均表现为随着弹性模量的减小响应也减小;单一弹性模量与渐变弹性模量薄膜层二者的柱顶加速度均不受薄膜层厚度的变化的影响;柱脚有薄膜层对减弱木构架动力响应的效果相较榫卯节点有缝隙的效果来说要弱。通过对多节点残损的木构架的动力响应的试验,分析发现:多节点残损中柱顶加速度响应随着残损程度的加深而逐渐减小,且多节点残损的柱顶加速度响应比任一单节点残损的柱顶加速度响应要小;对于相对位移和层间位移角而言,任一多节点与单节点残损工况下的层间位移角基本均在1/30-1/40之间波动,且均没有超过木构架的倒塌限值,这足以说明木构架不论完好与残损均有非常良好的抵抗动力的变形位移能力。

关键词：木结构榫卯节点缝隙柱脚残损动力响应

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不同楼梯在地震下的反应分析

不同楼梯在地震下的反应分析

作者：严微太原理工大学

学位级别：硕士

地震时,楼梯是重要的逃生通道,然而,汶川大地震震害表明,楼梯间的破坏相当严重。震害表明,楼梯往往先于主体结构破坏前产生种种严重破坏,影响应急使用。以板式楼梯和梁式楼梯为例,探讨了常用的楼梯设计方法问题,在震害分析研究的基础上... 详细信息

地震时,楼梯是重要的逃生通道,然而,汶川大地震震害表明,楼梯间的破坏相当严重。震害表明,楼梯往往先于主体结构破坏前产生种种严重破坏,影响应急使用。以板式楼梯和梁式楼梯为例,探讨了常用的楼梯设计方法问题,在震害分析研究的基础上,说明了楼梯应进行抗震设计的必要性,并初步提出了一些措施,供工程设计参考,最后,指出了需进一步研究的课题。本文介绍了不同种楼梯在罕遇地震作用下的时程计算分析,研究表明在竖向地震波作用下,楼梯对地震比较敏感,破坏严重。通过对一些楼梯的震害分析,希望在今后的工程中各部门都能够对楼梯给予重视,特别是设计者在建筑设计中要考虑楼梯在整栋楼中的作用,要做好楼梯结构的抗震概念设计和构造。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)2008年版3.6.6条指出利用计算机进行抗震分析,计算中应考虑楼梯构件的影响,本文重点研究了框架与楼梯的共同工作性能,进行了模态分析以及地震反应谱分析,结果表明:计入楼梯踏步板对框架结构的自振周期及构件内力影响较大,并采取相应措施保证楼梯在地震中正常工作。阐述了楼梯在冲击荷载作用下的动力性能问题,动力性能的研究表明在冲击荷载作用下楼梯破坏出现在刚度突变(梯梁与梯板相交处)的薄弱部位。通过本文的研究工作,得出了一些有益的结论,也为以后的研究工作提供了一些理论支持。

关键词：梁式楼梯板式楼梯震害抗震设计时程分析冲击荷载动力特性

宋式三等材和七等材单柱摩擦体系的静力、动力有限元分析

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宋式三等材和七等材单柱摩擦体系的静力、动力有限元分析

作者：万佳太原理工大学

学位级别：硕士

本文以宋《营造法式》中记载的“柱”作为研究对象，以“探索传统木结构中单一结构组分的工作机理，再通过将其综合，还原为统一整体，进而探究整体工作机制”这一基本思路为指导，展开了本文的研究工作。本文是该指导思想的解析部分，... 详细信息

本文以宋《营造法式》中记载的“柱”作为研究对象，以“探索传统木结构中单一结构组分的工作机理，再通过将其综合，还原为统一整体，进而探究整体工作机制”这一基本思路为指导，展开了本文的研究工作。本文是该指导思想的解析部分，仅针对宋《营造法式》中记载的三等材、七等材单柱摩擦系统，进行静力、动力的FE模型研究。在静力分析中，采用了单调水平加载作为有限元模拟的加载机制，FE分析的结果和已有文献中的实验以及结论进行了对比，具有相当的一致性;动力分析中，采用了动力时程分析法，以四类场地的划分作为地震动选择的依据，同时考虑到结构阻尼耗能机制的影响，引入了瑞利阻尼，文中针对位移、加速度时程曲线以及其最大值和系统自身特性之间的关系展开论述。全文的FE模型分析是基于通用有限元分析软件ABAQUS建立的。籍由ABAQUS在解决摩擦接触问题和大位移问题时所具有的强健能力，本文的分析工作得以顺利进行。静力分析的结果与已有文献一致。动力分析中得出：该研究对象对地震动中长周期成分要更敏感。这一结论也与工程直觉相符。

关键词：中国传统木结构单柱摩擦体系静力分析时程分析

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宋式六等材双跨木构架抗震性能分析

宋式六等材双跨木构架抗震性能分析

作者：孙嘉良太原理工大学

学位级别：硕士

中国古代木结构建筑有着精美绝伦的外观、丰富多样的组合形式以及良好的抗震性能,木结构建筑更是在中华民族文化传承中有不可替代的作用。本文根据《营造法式》对木构架尺寸规定,利用有限元分析软件Abaqus建立六等材在三级配重下带斗拱... 详细信息

中国古代木结构建筑有着精美绝伦的外观、丰富多样的组合形式以及良好的抗震性能,木结构建筑更是在中华民族文化传承中有不可替代的作用。本文根据《营造法式》对木构架尺寸规定,利用有限元分析软件Abaqus建立六等材在三级配重下带斗拱和无斗拱的双跨模型进行分析。通过研究古代木结构建筑能量耗散机理和斗拱对抗震性能的影响,可以更好地保护古建筑,并且对现代建筑结构起到鉴戒作用。对双跨无斗拱木构架和双跨带斗拱木构架分别进行拟静力模拟分析后得到相应的滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线,并且通过分析得到输入总能量的转化情况。竖向配重越大的木构架在加载初期刚度退化速度越快,最终保持稳定。输入木构架的总能量主要有三个转化方式:滞回耗能、弹性变形能以及木构架竖向抬升的重力势能。通过比较论证发现,在加载初期木构架滞回耗能占比很小,能量主要转化为重力势能和弹性变形能,在加载后期木构架在塑性形变和抬升作用下,能量占比主要集中在滞回耗能和重力势能。通过比较两种结构在静力加载下的能量转化和耗散,可以得出,在加载初期,带斗拱木构架弹性变形能和滞回耗能之和占比率比无斗拱木构架要大,说明在小位移下,斗拱内部具有类似于弹簧作用耗散能力,在大位移下,卯榫之间会发生适量偏移,因此斗拱可提高木构架的抗震能力。对双跨木构架模型施加不同频率的简谐波得出自振周期,选取特征周期在木构架范围内的天津波进行时程分析。提取各模型柱顶柱底相对位移时程曲线和关键点加速度时程曲线,比较分析后得出:竖向配重越大的木构架自振周期越长,柱顶铺作层在地震发生时产生抗震作用,带斗拱木构架抗震性能更好。

关键词：古建筑木结构双跨斗拱能量转化动力分析

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高速列车作用下桥梁结构的动力性能研究

高速列车作用下桥梁结构的动力性能研究

作者：胡希冀太原理工大学

学位级别：硕士

高速铁路是一个专业面广、技术先进的系统工程,随着我国经济的迅速发展以及建设节能社会理念的提出,高速铁路建设方兴未艾。而在高速铁路建设中,桥梁又占有很大部分比例。由于高速铁路桥梁对桥梁变形的要求非常严格,而目前对桥梁结构设... 详细信息

高速铁路是一个专业面广、技术先进的系统工程,随着我国经济的迅速发展以及建设节能社会理念的提出,高速铁路建设方兴未艾。而在高速铁路建设中,桥梁又占有很大部分比例。由于高速铁路桥梁对桥梁变形的要求非常严格,而目前对桥梁结构设计采用的静态设计方法不能真实地反映高速铁路列车与桥梁的动力相互作用,这一问题会随着列车的不断提速越来越明显。本文利用大型有限元分析软件ANSYS,建立适当的模型,综合考虑车辆与桥梁之间的动力相互作用,对高速铁路桥梁进行分析,主要进行了以下几方面的研究:(1)利用ANSYS软件中的APDL(ANSYS Parametric Design Language)语言,对车-桥系统建模,分别采用移动荷载、移动质量、移动车轮加簧上质量以及四分之一车模型模拟车辆,通过分析桥梁在移动荷载作用下的动挠度变化曲线,指出自重及惯性力在桥梁动挠度变化中起到的重要作用。得出与四分之一车模型和移动车轮加簧上质量车模型相比,移动荷载模型和移动质量模型的计算结果偏于保守。(2)分析了高速列车作用下简支梁和连续梁在不同工况下的动力性能,得出在高速列车作用下,桥梁结构的竖向动挠度和加速度与行车速度之间是非线性关系,桥梁结构的动挠度和竖向加速度与荷载质量之间是线性关系,桥梁结构的竖向动挠度和加速度与结构阻尼比、结构刚度之间的关系是非线性的,在适当的范围内提高结构的阻尼比和刚度,可以有效的抑制桥梁震动。(3)分析了高速列车作用下连续梁支座处的受力及变形情况,得出支座支反力、支座处的转角随速度的变化曲线是都无规律的;支座处支反力和支座处转角都会随着移动荷载质量的增大成比例的提高。结构阻尼比对支座支反力的影响不是很大,但是能够很好的控制支座处的转角。

关键词：高速铁路简支梁桥连续梁桥动力性能时程分析

燕尾榫节点及十字箍头榫节点抗震性能的有限元分析研究

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燕尾榫节点及十字箍头榫节点抗震性能的有限元分析研究

作者：时玉筱太原理工大学

学位级别：硕士

本文对木结构建筑的抗震性能展开研究,从木结构建筑材料选用、结构特点及构造措施等方面进行了理论分析,并利用有限元分析软件ABAQUS建立了三个燕尾榫节点柱架模型和两个箍头榫柱架模型,进行数值计算模拟,对比分析了榫卯间缝隙对建筑抗... 详细信息

本文对木结构建筑的抗震性能展开研究,从木结构建筑材料选用、结构特点及构造措施等方面进行了理论分析,并利用有限元分析软件ABAQUS建立了三个燕尾榫节点柱架模型和两个箍头榫柱架模型,进行数值计算模拟,对比分析了榫卯间缝隙对建筑抗震性能的影响。具体工作及分析结果如下:1.简单介绍了中国古建筑的研究背景,总结概括了中国古建筑的发展历程和各阶段发展的主要特点,以及国内外研究现状和本文的研究意义。2.从木结构的材料和结构两个方面概述了木结构的特点,分析了木材作为建筑材料的优点以及木材的主要力学性能,对木结构建筑布局工整、大屋盖结构、柱架承重的结构特点做了简要分析,介绍了木结构枓栱、榫卯节点、柱脚平摆浮搁、侧脚、生起的构造特点和抗震机理。3.针对拟进行的数值模拟分析,对试验对象——燕尾榫节点和十字箍头榫节点做了静力分析,对两种节点的受力特点有了初步了解;介绍了材楔制与斗口制这两种古代常用的模数制度,确定了试验模型的尺寸和配重荷载。4.依照《营造法式》建立了三个燕尾榫节点柱架模型,并对其中两个模型设置不同类型的节点缝隙,形成无缝、端面带缝及三面带缝(即带周缝)燕尾榫节点柱架模型对照组,建立了两个十字箍头榫节点柱架模型,对其中一个设置缝隙形成无缝及带缝箍头榫节点柱架模型对照组。对五个模型分别在三个级别配重作用下进行了水平反复荷载模拟试验。对试验数据进行整理得到了各模型的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线及模型的破坏形态。(1)由滞回曲线得:燕尾榫节点模型和十字箍头榫节点模型的滞回曲线都有“捏缩”现象,且随上部配重荷载的增加,“捏缩”现象愈加明显;整体上,榫卯间带缝隙的模型滞回曲线比无缝隙模型的滞回曲线饱满度差;对于燕尾榫节点,端部带缝模型的滞回曲线与无缝模型滞回曲线形态并无明显不同,但其水平方向刚度较低,可认为端缝对燕尾榫节点的抗震耗能作用略有削弱。说明榫卯间缝隙对榫卯节点的滞回耗能能力有削弱作用。(2)由骨架曲线和刚度退化曲线得:相同竖向配重荷载作用下无缝榫卯节点柱架模型的刚度均大于带缝模型,同时带端缝燕尾榫模型刚度大于带周缝燕尾榫模型;同一模型,竖向配重荷载越大其水平刚度也越大;各组模型均有明显的刚度退化现象,且每个模型不同竖向配重荷载作用下刚度退化最终结果趋于相同,而带缝隙模型的刚度退化幅度较无缝模型刚度退化幅度大。说明榫卯间缝隙对榫卯节点的刚度有削弱作用。(3)根据滞回曲线和骨架曲线,拟合出无缝及带端缝燕尾榫柱架模型的四参数恢复力模型,带周缝燕尾榫柱架模型的三参数恢复力模型,无缝箍头榫柱架模型的双折线力学模型,带缝箍头榫柱架模型的三折线力学模型。(4)简要分析了燕尾榫节点的破坏形式和拔榫特征。十字箍头榫节点的破坏形态为卯口底部受弯破坏。(5)模拟计算证明燕尾榫有更好的摩擦耗能和变形能力,在古建筑中广泛设置有利于结构抗震;而十字箍头榫则有更大的抗侧刚度,在角柱设置可以提高结构的整体稳定性。

关键词：木结构燕尾榫十字箍头榫数值模拟滞回曲线

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柱底糟朽对七等材木构架抗震性能的影响

柱底糟朽对七等材木构架抗震性能的影响

作者：杨松也太原理工大学

学位级别：硕士

几千年来,中国古代建筑中柱子大多都直接搁置于基础上,尽管没有任何连接而且柱础之间仅靠摩擦作用,但就是这种连接方式使古建筑拥有一定的隔震的能力。然而在外部环境因素影响下,由于木材本身材性限制,很容易发生腐朽、虫蛀、开裂等,比... 详细信息

几千年来,中国古代建筑中柱子大多都直接搁置于基础上,尽管没有任何连接而且柱础之间仅靠摩擦作用,但就是这种连接方式使古建筑拥有一定的隔震的能力。然而在外部环境因素影响下,由于木材本身材性限制,很容易发生腐朽、虫蛀、开裂等,比如木构架如果长期处于潮湿的环境中会被真菌腐蚀而糟朽,本文着重研究木结构柱底糟朽对古建筑的抗震性能的影响,所以对柱底糟朽状况下的木结构动力性能进行研究更符合实际情况。本文依据宋《营造法式》的相关规定,运用ABAQUS有限元软件建立了七等材木结构模型,根据柱底糟朽高度和弹性模量的减小来表示柱底糟朽的程度,并对模型进行水平静力加载、简谐激励和地震动激励有限元模拟试验。对不同柱底糟朽程度的木结构模型进行低周往复加载试验静力模拟试验,对柱底糟朽模型的变形特征、滞回和骨架曲线、刚度退化曲线和能量转化情况作了定量分析,结果表明:加载过程中柱底完好与糟朽的模型燕尾榫节点均发生滑移与剪切变形,随着柱底糟朽程度越大,滞回环的面积也随之减小,构架的承载力与初始刚度都随之减小,退化速率越慢,而木结构恢复力与初始刚度都随着柱顶配重升高而增大,刚度退化速率加快;输入各模型能量的转换有三种形式,即滞回耗能、重力势能和储存在木结构中的弹性变形能,其中,由于各模型中重力势能占比大,在总能量转化过程中扮演了重要角色。随着柱底糟朽程度增加,重力耗能占比越小,说明柱底糟朽降低了木结构的储能能力,然而弹性储能所占比例越大,因为柱底糟朽使木构件弹性变形增加,对于结构的抗震是不利的。对不同柱底糟朽程度的木结构模型在不同频率和振幅的简谐激励下的木结构的自振周期及其动力响应结果进行分析,结果表明:随着柱底糟朽程度增加,木结构模型周期增大,自振周期范围减小,各模型得自振周期随着柱顶竖向配重的增大而逐渐增大;在振幅为50gal简谐波作用下,随着简谐波频率越高,柱底完好与柱底糟朽模型的层间位移角越接近;当频率为0.5Hz简谐波作用下,随着糟朽程度增加,位移角加大,柱底糟朽模型滑移隔震作用越来越弱,木结构模型整体抗震性能变弱越明显。选择三条特征周期Tg值与木结构模型自振周期接近的地震波,分析木结构模型在三种不同地震波激励下的动力响应,结果表明:当地震波幅值较小时,随着柱底糟朽程度增加,相对位移峰值越大;当地震波幅值较大时,随着柱底糟朽程度增加,相对位移峰值越小;随着地震波幅值的增大,柱底糟朽模型滑移隔振作用越来越弱,柱底完好和柱底糟朽模型的普拍枋动力放大系数β都明显减小,说明在地震激励幅值较大时,古建筑木构架燕尾榫节点的减震能发挥一定作用。

关键词：木结构糟朽数值模拟滞回特性能量转换动力响应

特大平板桁架施工及卸载过程的变形和承载力分析

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特大平板桁架施工及卸载过程的变形和承载力分析

作者：赵鑫太原理工大学

学位级别：硕士

近几年国民经济快速发展,各种类别的项目工程建设规模日益扩大,特别是一些重大项目工程包括大跨结构、超高层结构、高耸结构以及一些大型异形复杂结构等日益增多,由于结构体系的复杂和工程规模的扩大给施工过程中的复杂性和安全性带来... 详细信息

近几年国民经济快速发展,各种类别的项目工程建设规模日益扩大,特别是一些重大项目工程包括大跨结构、超高层结构、高耸结构以及一些大型异形复杂结构等日益增多,由于结构体系的复杂和工程规模的扩大给施工过程中的复杂性和安全性带来了很多问题,从而导致施工工序对结构的最终受力状态产生很大的影响。对此,技术人员对高层及大跨度结构施工技术和施工过程中显现出的诸多力学问题愈来愈重视。这其中为保证工程从建设到投入使用的整个周期内的可靠与安全,钢结构工程的施工工程分析已然成为结构工程计算设计的一个重要构成部分,同时施工过程计算分析对保证施工过程中结构的安全、施工方案的优化也是至关重要的。采用ABAQUS软件弹性分析法分别对特大平板桁架的施工过程和桁架的卸载过程的应力和挠度进行了分析。分析中采用了ABAQUS提供的材料本构模型。通过对屋盖结构的滑移施工工序分析,得到屋盖结构在施工中的应力和挠度值,使结构在施工中保证稳定和可靠性,其指标满足规范要求且易于操作;在结构的卸载过程中,采用合理的支架卸载顺序,为结构的平稳卸荷和最终成型提供了最优途径,同时各项指标满足规范要求。通过本文的研究工作,得出了一些有益的结论,也为以后的研究工作提供了一些理论支持。

关键词：平板桁架结构滑移施工卸载应力挠度

构件之间的缝隙对八等材木构架承载性能影响分析

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构件之间的缝隙对八等材木构架承载性能影响分析

作者：康昆太原理工大学

学位级别：硕士

以宋《营造法式》为标尺,采用八等材作为木构架结构设计的“模数”,建立分析三组木构架有限元模型。主要的研究内容和结果如下:在不同的竖向荷载下,采用不同的加载方式对有缝隙和无缝隙燕尾榫木构架模型进行模拟:○1水平极限加载模拟,... 详细信息

以宋《营造法式》为标尺,采用八等材作为木构架结构设计的“模数”,建立分析三组木构架有限元模型。主要的研究内容和结果如下:在不同的竖向荷载下,采用不同的加载方式对有缝隙和无缝隙燕尾榫木构架模型进行模拟:○1水平极限加载模拟,得到两种模型的力-位移曲线,研究两种模型的水平刚度的变化与差异。结果表明:竖向荷载大的模型,水平刚度大;但相同的竖向荷载下,有缝隙燕尾榫木构架由于榫卯之间的竖向缝隙导致了榫卯节点紧密度下降,故其水平抗侧移能力差、水平刚度低。○2水平往复加载模拟,得出两种模型的力-位移滞回曲线和骨架曲线,研究两种模型的滞回性能和水平刚度的变化与差异。结果表明:竖向荷载大的模型,水平刚度大,滞回耗能能力强;两种模型的滞回曲线随着竖向荷载的增加其“捏缩”现象逐渐明显,但有缝隙燕尾榫木构架模型由于榫卯之间的竖向缝隙导致榫卯节点紧密度下降,其滞回耗能能力较差,抗震性能差。○3地震动加载模拟,得出两种模型中柱子的柱顶与柱底的相对位移、加速度时程曲线。结果表明:两种模型的柱子的摆动幅度小;有缝隙燕尾榫木构架的柱顶加速度比其柱底加速度大,而无缝隙燕尾榫木构架的柱顶加速度比其柱底加速度小,说明榫卯之间的竖向缝隙降低了木构架本身的减振效能。在不同的竖向荷载下,采用不同的加载方式对有缝隙斗栱和无缝隙斗栱-燕尾榫木构架模型进行模拟:○1水平极限加载模拟,得出两种模型的力-位移曲线,研究两种模型的水平刚度的变化与差异。结果表明:竖向荷载大的模型,水平刚度大;但相同的竖向荷载下,有缝隙斗栱-燕尾榫木构架由于斗栱构件之间存在竖向缝隙,其水平抗侧移能力差、水平刚度低。○2水平往复加载模拟,得出两种模型的力-位移滞回曲线和骨架曲线,研究两种模型的滞回性能和水平刚度的变化与差异。结果表明:竖向荷载大的模型,水平刚度大,滞回耗能能力强;两种模型的滞回曲线随着竖向荷载的增加其“捏缩”现象逐渐明显,但有缝隙斗栱-燕尾榫木构架模型由于斗栱构件之间存在竖向缝隙,滞回耗能能力和抗震性能较差。○3地震动加载模拟,得出两种模型各结构层面的相对位移、加速度时程曲线。结果表明:两种模型整体摆动幅度小;木构架柱子的柱顶加速度高于最高点加速度,说明斗栱自身的减振效能产生了作用,降低了最高点的加速度响应。对无缝隙斗栱-燕尾榫木构架模型进行改进,添加构件之间无缝隙的补间铺作。在不同竖向荷载作用下,采用不同的加载方式对含补间铺作的木构架进行模拟:○1水平极限加载模拟,得出模型的力-位移曲线,研究模型的水平刚度的变化。结果表明:竖向荷载大的模型,水平刚度大;含补间铺作的木构架有良好的水平抗侧移能力和水平刚度。○2水平往复加载模拟,得出模型的力-位移滞回曲线和骨架曲线,研究模型的滞回性能和水平刚度的变化。结果表明:竖向荷载大的模型,水平刚度大,滞回耗能能力强;木构架模型的滞回曲线随着竖向荷载的增加其“捏缩”现象逐渐明显,但含补间铺作的木构架的滞回耗能能力强,抗震性能好。补间铺作提高了木构架整体的水平刚度、滞回耗能能力。○3地震动加载模拟,得出模型各结构层面的相对位移、加速度时程曲线。结果表明:模型整体摆动幅度小;地震作用对木构架变形影响较小。

关键词：古建筑木结构缝隙燕尾榫斗栱承载性能数值模拟