發(fā)布時間：2019-08-29 11:31

【摘要】：古建筑木結構在地震作用時,其榫卯連接之間允許有一定量的水平錯動,節(jié)點之間將會發(fā)生摩擦,正是由于榫卯節(jié)點之間的這種摩擦耗能從而使古建筑木結構具有良好的抗震性能。因此對榫卯連接之間的特性進行深入研究,是古建筑木結構的結構特性及其進行抗震性能研究的基礎。本文基于能量等效原理,推導出了榫卯節(jié)點之間的干摩擦耗能的等效阻尼系數(shù),以一榀框架為例,定量地研究了木結構榫卯節(jié)點在地震作用下的摩擦耗能減震性能�；陂久�(jié)點的摩擦耗能,建立了西安鐘樓整體結構的簡化模型,對結構的抗震性能進行了研究。本文完成的主要研究工作有:(1)建立了木結構節(jié)點等效摩擦阻尼系統(tǒng),利用能量等效原理,將榫卯接觸面之間的摩擦力變換為等效阻尼,推導出節(jié)點關于干摩擦耗能的等效阻尼系數(shù)。以燕尾榫節(jié)點為例,定量得到了木結構榫卯連接的等效阻尼系數(shù)的大小。(2)以一榀木框架為例,考慮了節(jié)點關于干摩擦耗能的等效阻尼系數(shù),對比研究了結構在地震作用下梁、柱頂?shù)奈灰婆c梁柱節(jié)點相對位移,分析了結構的各層次的滯回曲線以及累計耗能曲線,引入減震系數(shù)?,得到了榫卯節(jié)點的摩擦滑移在地震作用下具有較好的減震作用,而且隨著地震動強度的增大,其減震效果越明顯;由榫卯連接的柱架耗能占總耗能的主要部分,而榫卯連接之間的摩擦滑移也能夠占總耗能的一定比例。(3)為了定量研究干摩擦耗能對整體結構的影響,以西安鐘樓為研究對象,考慮了節(jié)點關于干摩擦耗能的等效阻尼系數(shù),通過對結構的模態(tài)的分析驗證了模型的正確性。研究了結構在不同地震激勵作用下柱腳、一層、二層以及屋蓋的位移以及加速度反應特性,對比分析了結構的動力特性以及屋蓋側移變形,得到了以下結論:鐘樓木結構在考慮節(jié)點摩擦阻尼時各層位移減震系數(shù)在75%~80%之間,定量的描述了結構榫卯節(jié)點的摩擦耗能對整體結構的減震作用;各個層面動力放大系數(shù)從柱腳至頂層基本逐漸減小,表明古建筑木結構具有較好的耗能減震特性;古建筑木結構榫卯節(jié)點的摩擦滑移能夠減小鐘樓木構架的側移角,體現(xiàn)了梁柱榫卯連接之間的摩擦滑移能夠更好的保證古建筑木結構的整體變形能力。
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU366.2;TU352.11

【引證文獻】

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1 鞏曉花;洛陽九洲池瑤光殿結構受力特性研究[D];北方工業(yè)大學;2016年

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本文編號：2530496