本文選題：古建筑木結(jié)構(gòu) + 木構(gòu)件��； 參考：《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：木梁和柱構(gòu)件是古建筑木結(jié)構(gòu)中重要的受力部分,在自然環(huán)境的影響下存在著各種各樣的累積變形,如木梁和柱的撓曲變形、木柱端部的側(cè)移;累積變形的存在對(duì)木構(gòu)件的受力性能產(chǎn)生不利的影響,甚至威脅著古建筑木結(jié)構(gòu)的安全。本文以古建木構(gòu)件為研究對(duì)象,基于木材正交各向異性和木構(gòu)件半剛性連接特性進(jìn)行了累積變形下彈性階段和塑性階段的公式推導(dǎo)與數(shù)值模擬。主要研究?jī)?nèi)容如下:1、根據(jù)計(jì)算簡(jiǎn)圖分別推導(dǎo)了端部半剛性連接下累積變形的木梁在均布荷載和木柱在端部軸向荷載作用下正交各向異性彈性解析解;對(duì)于累積變形木柱彈性解的推導(dǎo),本文采用了等效荷載法;進(jìn)而根據(jù)理論公式分別討論了累積變形、半剛性對(duì)木構(gòu)件受力性能的影響;2、結(jié)合木構(gòu)件的受力性質(zhì),將木材正交各向異性簡(jiǎn)化為順紋方向各向同性,推出了木梁、柱承載力公式;根據(jù)截面應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系分別推導(dǎo)了發(fā)生三種破壞類型時(shí)承載力公式,將荷載-位移曲線簡(jiǎn)化為雙線性,得到了木梁的近似撓度計(jì)算方法;推導(dǎo)了端部無(wú)側(cè)移半剛性連接理想柱的彈性臨界荷載公式,并討論了端部不同半剛性連接下的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù);在考慮了柱頂端側(cè)移和跨中撓曲影響下,推導(dǎo)了累積變形柱的承載力公式,并討論了累積變形對(duì)柱承載力的影響;3、為了驗(yàn)證公式推導(dǎo)的正確性,本文基于Ansys建立了多個(gè)累積變形下木構(gòu)件的數(shù)值模型,通過(guò)施加彈簧單元模擬古建筑木梁柱半剛性的連接特性,在驗(yàn)證模型正確性的前提下,將數(shù)值結(jié)果和理論公式進(jìn)行了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)數(shù)值結(jié)果和理論公式吻合良好。
[Abstract]:Wood beam and column member is an important part of wood structure in ancient architecture. Under the influence of natural environment, there are a variety of accumulated deformation, such as flexural deformation of wood beam and column, lateral displacement of the end of wood column. The existence of accumulated deformation has adverse effects on the mechanical properties of wood members and even threatens the safety of ancient wooden structures. In this paper, the formulas of elastic and plastic stages under cumulative deformation are derived and numerically simulated based on the properties of orthotropic wood and semi-rigid connections of wood members. The main research contents are as follows: 1. According to the calculation diagram, the analytical solutions of orthotropic elasticity of wood beams with cumulative deformation under uniform load and end axial load are derived respectively. In this paper, the equivalent load method is used to deduce the elastic solution of accumulated deformed wood columns, and the influence of cumulative deformation and semi-rigidity on the mechanical properties of wood members is discussed respectively according to the theoretical formulas, and combined with the mechanical properties of wood members. In this paper, the orthotropic anisotropy of wood is simplified to isotropic direction along the grain, and the formula of bearing capacity of wood beams and columns is derived, and according to the stress-strain relation of section, the formulas of bearing capacity of three failure types are derived respectively. The load-displacement curve is simplified as bilinear, and the approximate deflection calculation method of wood beam is obtained, and the elastic critical load formula of the ideal column with no lateral displacement is derived. The calculated length coefficients under different semi-rigid connections at the end of the column are discussed, and the bearing capacity formula of the cumulative deformation column is derived considering the influence of the lateral displacement of the top of the column and the deflection in the middle of the span. The influence of cumulative deformation on the bearing capacity of columns is discussed. In order to verify the correctness of the formula, the numerical models of wood members under cumulative deformation are established based on Ansys. By applying spring element to simulate the Liang Zhu semi-rigid connection of ancient building wood, the numerical results are compared with the theoretical formula on the premise of verifying the correctness of the model. It is found that the numerical results are in good agreement with the theoretical formulas.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU366.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2060436