木构古建梁柱节点拔榫过程数值仿真

作     者：周乾 闫维明 纪金豹 Zhou Qian;Yan Weiming;Ji Jinbao

作者机构：故宫博物院北京100009 北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124 

出 版 物：《山东建筑大学学报》 (Journal of Shandong Jianzhu University)

年 卷 期：2014年第29卷第4期

页      面：308-314页

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51278013) 故宫博物院科研基金项目(KT2012-7) 文化部科技创新基金项目(17-2009) 

主　　题：古建筑 榫卯节点 拔榫 数值模拟 木结构 

摘      要：榫卯节点是中国古建筑木结构梁柱连接的主要形式。为有效保护中国古建筑,文章采用数值模拟方法,以两种典型的榫卯节点——直榫和燕尾榫为研究对象,研究了榫头从卯口拔出过程中节点的内力和变形特性。基于两种榫卯节点的构造特征,建立了有限元分析模型,对比分析了拔榫过程中两种节点的位移、摩擦应力和等效应力等特征。结果表明:直榫在拔拉过程中变形和应力较小,不易破坏,但容易产生拔榫现象;而燕尾榫虽然不易拔榫,一旦在荷载作用下进行拔拉,则会在拔拉过程中因挤压变形和强度不足而产生破坏。