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木桁架K形节点锚固连接抗震性能研究

木桁架K形节点锚固连接抗震性能研究

作者：刘玲西南科技大学

学位级别：硕士

近年来,随着绿色发展意识的不断增强,木结构建筑受到了广泛关注,作为木结构建筑中至关重要的一部分,有关木结构连接节点的研究也进展迅速,但是现阶段木结构连接节点的整体性仍存在诸多不足,其创新性和实用性还需要进一步提高。因此,本... 详细信息

近年来,随着绿色发展意识的不断增强,木结构建筑受到了广泛关注,作为木结构建筑中至关重要的一部分,有关木结构连接节点的研究也进展迅速,但是现阶段木结构连接节点的整体性仍存在诸多不足,其创新性和实用性还需要进一步提高。因此,本文创新性地提出了一种新型的钢木组合锚固连接节点,并将这种节点形式用于木桁架的连接当中,通过低周往复试验和有限元模拟相结合的方法研究其抗震性能,为今后木结构节点性能的改善与加强提供参考,本文的主要研究内容和结论如下。(1)对试验所用木材进行了物理力学性能试验。通过清材的材性试验测得了木材的密度、含水率、横纹的径向和弦向抗压强度、顺纹的弹性模量、横纹径向和弦向的弹性模量;通过对不同压缩率下的木材进行抗压、抗拉、抗弯、抗剪强度的试验研究,发现在0～35%的压缩率区间内,随着压缩率的增大,木材的强度也随之提升。(2)对6组不同的木桁架K形锚固连接节点试件进行了拟静力试验,得到了各试件的破坏形态,对各试件的滞回特性、延性、刚度和强度退化、耗能能力以及节点滑移量等进行了对比研究。结果表明:节点的破坏形式主要表现为节点区木材的拔出破坏;与木结构其他形式的连接节点相比,锚固连接节点有较好的承载能力;节点的延性系数为1.36～5.19,锚固长度对节点延性的影响较为显著;节点的等效粘滞阻尼系数为0.09～0.42,加载后期节点的耗能能力较前期有较大提升;节点具有良好的刚度和承载力稳定性。对6组节点的抗震性能进行对比分析,结果表明,节点区木材压缩率为40%、节点锚固长度为200mm的试件其抗震性能相对较好。(3)采用ABAQUS有限元软件对木桁架K形锚固连接节点进行了模拟分析,将模拟结果与试验结果进行对比,两者相比误差较小,验证了有限元模型的合理性。在此基础上,研究了锚固长度、节点区木材压缩率和钢管厚度对节点受力性能的影响,研究结果表明,在一定范围内,随着节点锚固长度的增大,节点的承载力也有一定程度的提升,而节点的延性呈现先增大后减小的趋势;当压缩率在33%～40%时,木材在横纹双向约束条件下的径向承压性能无明显提升,因此在该范围内节点区木材压缩率的变化对节点承载力和延性均无显著影响;在4～8mm的范围内,节点钢管厚度的变化对节点的承载和延性影响并不明显。

关键词：锚固连接木桁架试验研究抗震性能有限元模拟

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木桁架搁栅楼盖振动性能研究

重庆建筑大学学报 2008年第4期30卷 109-113页

作者：周海宾江泽慧费本华任海青胡林涓中国林业科学研究院北京100091 加拿大林产工业研究院魁北克G1 P4R4

为了深刻理解木桁架搁栅楼盖振动性能与居住者感受之间的关系,对木桁架搁栅楼盖振动性能进行了试验研究和主观评价。研究发现木桁架搁栅楼盖的基本自振频率、静态挠度和振动加速度等指标与居住者的感受有密切关系;通过在木桁架搁栅楼盖... 详细信息

为了深刻理解木桁架搁栅楼盖振动性能与居住者感受之间的关系,对木桁架搁栅楼盖振动性能进行了试验研究和主观评价。研究发现木桁架搁栅楼盖的基本自振频率、静态挠度和振动加速度等指标与居住者的感受有密切关系;通过在木桁架搁栅楼盖中增加横撑和板条撑等加强附件能显著改善了其振动性能;建议木楼盖减振设计体系中将静态挠度和基本自振频率作为设计指标,而评价体系中除静态挠度和基本自振频率外增加峰值加速度这一评价指标。

关键词：木桁架搁栅楼盖振动性能

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木桁架文物古桥修缮工程关键设计技术研究

建筑技术 2022年第3期53卷 366-368页

作者：窦勇芝柳州欧维姆工程有限公司广西柳州545005

广西现存最早的木桁架文物古桥—惠爱桥加固设计中,利用同步顶升液压控制系统技术设置主动临时支撑,实现加固过程的主动支撑和节点连接件更换及加固。采用增设永久附加斜支撑结构方法,改善了木桁架结构主要控制截面内力和变形,实现了文... 详细信息

广西现存最早的木桁架文物古桥—惠爱桥加固设计中,利用同步顶升液压控制系统技术设置主动临时支撑,实现加固过程的主动支撑和节点连接件更换及加固。采用增设永久附加斜支撑结构方法,改善了木桁架结构主要控制截面内力和变形,实现了文物古桥的快速抢险加固,延续和完整保存了古桥的原始风貌,社会效益和经济效益显著。

关键词：木桁架文物古桥修缮工程

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某工程三角形木桁架结构优化方案比选研究

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2023年第7期 40-43页

作者：秦国中冶建工集团有限公司(宁夏分公司) 宁夏银川750000

随着文化建设的兴起,仿古建筑和木结构工程已广泛应用,轻型木桁架是轻型结构中运用较多的结构件,对结构的承载力和安全起着重要作用。而往往偏远区域或农村等设计的木结构建筑形式较为简单,木结构受力不科学,使用寿命较短。本文以某项... 详细信息

随着文化建设的兴起,仿古建筑和木结构工程已广泛应用,轻型木桁架是轻型结构中运用较多的结构件,对结构的承载力和安全起着重要作用。而往往偏远区域或农村等设计的木结构建筑形式较为简单,木结构受力不科学,使用寿命较短。本文以某项目廊亭木桁架结构实施的实际情况为例,介绍分析了对该项目既有坡屋面三角形木桁架结构进行优化和改造方案的原理和方法,对同类工程的实施提供参考作用。

关键词：三角形木桁架优化方案

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木桁架

建筑技术及设计 2006年第3期 98-101页

作者：加拿大木业协会加拿大木业协会

1引言木桁架是由采用镀锌钢板将木材连成三角形单元而组成的工程结构框架，所用的镀锌钢板通常被称为桁架板，如图1。木桁架可以广泛应用于建筑中。木桁架较高的承载力与重量比可以实现较大的跨度，在平面布置上有很大的灵活性，木桁架... 详细信息

1引言木桁架是由采用镀锌钢板将木材连成三角形单元而组成的工程结构框架，所用的镀锌钢板通常被称为桁架板，如图1。木桁架可以广泛应用于建筑中。木桁架较高的承载力与重量比可以实现较大的跨度，在平面布置上有很大的灵活性，木桁架可以设计成各种形状和尺寸，仅受制造能力、运输和搬运的限制。

关键词：木桁架镀锌钢板三角形单元结构框架平面布置制造能力桁架板重量比承载力工程

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多榀木桁架的静载试验及其承载能力

土木与环境工程学报（中英文） 2019年第2期41卷 86-92页

作者：王菲彬滕启城高一帆陈秋韵王长菊阙泽利南京林业大学风景园林学院南京210037 南京林业大学材料科学与工程学院南京210037

以现代木结构中的齿板连接木桁架为基础,开发一种多榀木桁架,研究其承载能力和抗变形能力。依据《木结构试验方法标准》(GB/T 50329—2012)中规定的木桁架分级加载试验方法,对比3种木桁架在设计标准荷载下的变形情况和破坏加载阶段的极... 详细信息

以现代木结构中的齿板连接木桁架为基础,开发一种多榀木桁架,研究其承载能力和抗变形能力。依据《木结构试验方法标准》(GB/T 50329—2012)中规定的木桁架分级加载试验方法,对比3种木桁架在设计标准荷载下的变形情况和破坏加载阶段的极限承载力。结果表明,多榀木桁架的极限承载力能达到其设计标准荷载的2倍以上,具有良好的安全储备性能;设计时需严格验算木桁架的节点齿板承载力,以满足相应木桁架承载力水平的要求;组成多榀木桁架的单榀之间通过木销连接,具有较好的协同效应,能有效解决单榀的失稳问题;木销连接是一种有效的多榀连接方式,能达到多榀木桁架极限承载力高于单榀之和的目的,使其抗变形能力更优。

关键词：木桁架静载试验承载能力抗变形

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木桁架齿板连接性能及影响因子研究现状

木材工业 2008年第6期22卷 24-27页

作者：郭伟费本华赵荣军周海宾国家林业局北京林业机械研究所北京100029 中国林科院木材工业研究所北京100091

齿板连接性能的研究,对木桁架及整个轻型框架的木结构设计及性能优化具有重要意义。从齿板连接的前期基础、静态测试、动态测试、破坏模式及连接性能影响因子等方面,详细阐述了国内外齿板连接性能的研究现状,以期为国内齿板连接性能的... 详细信息

齿板连接性能的研究,对木桁架及整个轻型框架的木结构设计及性能优化具有重要意义。从齿板连接的前期基础、静态测试、动态测试、破坏模式及连接性能影响因子等方面,详细阐述了国内外齿板连接性能的研究现状,以期为国内齿板连接性能的研究提供借鉴。

关键词：齿板接合节点根节点节点破坏模式木桁架

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木桁架加强秸秆草砖墙的承载力试验研究

木桁架加强秸秆草砖墙的承载力试验研究

作者：孙园淞海南大学

学位级别：硕士

近年雾霾天气已经侵袭了我国大部分省市,建筑粉尘和农村地区焚烧秸秆是形成雾霾天气的原因之一,使得人们越来越重视绿色环保建筑材料的工程应用。秸秆草砖和木材是天然环保的建筑材料,将秸秆草砖应用到建筑中,不仅可以变废为宝,而且造... 详细信息

近年雾霾天气已经侵袭了我国大部分省市,建筑粉尘和农村地区焚烧秸秆是形成雾霾天气的原因之一,使得人们越来越重视绿色环保建筑材料的工程应用。秸秆草砖和木材是天然环保的建筑材料,将秸秆草砖应用到建筑中,不仅可以变废为宝,而且造价低廉,满足社会主义新农村建设和可持续发展的要求。相对于国外连接木屋架与草砖墙体之间的格构型圈梁、底板型圈梁和箱型圈梁,木桁架圈梁形式不仅受力合理,而且节约材料、制作方便。本文分别对无抹灰、全抹灰、部分抹灰、预压后抹灰草砖墙上木桁架进行承载力试验研究,采用有限元分析软件ANSYS14.5对木桁架在无抹灰、全抹灰的草砖墙上的受力情况进行模拟分析,主要工作内容如下:(1)对草砖试块、水泥砂浆和木材进行材料性能试验研究,得到材料相关的物理和力学性能指标,为木桁架的承载力试验和计算提供理论依据,同时也为有限元模拟提供参数依据。(2)对木桁架在高度不同的无抹灰、全抹灰、部分抹灰(木桁架下弦杆下部留100mm空隙)、预压设计荷载后全抹灰草砖墙上的承载力进行试验研究。对比不同形式草砖墙上木桁架在试验过程的现象和破坏形式,得到木桁架的荷载-位移关系曲线、极限承载力以及木桁架各个杆件的荷载-应变曲线,草砖高厚比和’涂抹水泥砂浆对复合墙体稳定性影响的大小。试验结果表明木桁架的极限承载力远大于设计荷载,满足承载力要求;在草砖木桁架复合墙体表面抹有水泥砂浆可以提高墙体的整体稳定性;木桁架在施加设计荷载后全抹灰草砖墙上的承载力最高,稳定性最好。(3)通过有限元分析软件对木桁架在无抹灰和全抹灰的草砖墙上的受力情况进行模拟分析,得到试件的荷载-位移曲线以及木桁架各个杆件的应力分布,并与试验结果进行对比,发现两者结果较吻合,为木桁架作为连接木屋架和草砖墙体的圈梁而应用到实际工程中提供理论依据。

关键词：木桁架草砖墙体试验研究有限元分析极限承载力竖向荷载

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双向木桁架楼盖承载性能研究

双向木桁架楼盖承载性能研究

作者：王博哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

楼盖体系是轻型木结构的重要组成部分，楼盖的作用是分割竖向空间，联系竖向构件，使结构作为一个整体，共同承受外部荷载。本文在典型的轻型木结构楼盖基础上，用桁架代替搁栅和横撑，形成了双向木桁架楼盖体系，该楼盖体系形式上类... 详细信息

楼盖体系是轻型木结构的重要组成部分，楼盖的作用是分割竖向空间，联系竖向构件，使结构作为一个整体，共同承受外部荷载。本文在典型的轻型木结构楼盖基础上，用桁架代替搁栅和横撑，形成了双向木桁架楼盖体系，该楼盖体系形式上类似于正交正放平板网架。本文完成了两个双向木桁架楼盖承载性能试验，通过对第一次试验的结果进行分析，提出了楼盖的改进措施，加大了下弦截面，端部斜腹杆改用双侧双斜腹杆，在跨中部位增加了钢螺栓增强了上下弦连接，并在此基础上进行了第二次试验。对楼盖所用木材进行了材性试验，得到了其顺纹抗拉强度，顺纹抗压强度和顺纹抗压弹性模量。改进后楼盖的刚度能满足《木结构设计规范》(GB50005-2003)对正常使用极限状态的要求。在荷载基本组合值为3.4kN/m作用下，杆件的截面应力未达到材料的设计强度。楼盖的破坏属突然垮塌，破坏前无明显预兆。针对该问题，为进一步提高承载力，给出相应的改进措施。基于ABAQUS对两个楼盖建立了有限元模型，进行了数值模拟，楼盖挠度的模拟结果与试验结果吻合良好，杆件截面应力的模拟结果也与试验结果大体吻合。从而验证了有限元模型的正确性，为该种楼盖体系的承载性能研究提供了一种分析方法。通过对试验结果及数值模拟结果进行分析，发现影响楼盖刚度和承载力的主要因素是两个方向桁架的协同工作性能。据此提出了相应的改进措施和构造措施，确定了双向木桁架楼盖的制作参数。通过数值模拟分析，证明改进后的楼盖体系其承载力和刚度都能满足现行《木结构设计规范》(GB50005-2003)的要求。同时针对该种楼盖体系给出了一种内力计算方法-改进拟板法，该方法考虑了桁架节点荷载在跨度方向上的不均匀性。最后给出了双向木桁架楼盖的设计方法。

关键词：轻型木结构双向木楼盖木桁架钉连接改进拟板法