【摘要】：古建筑木結(jié)構(gòu)在地震作用時(shí),其榫卯連接之間允許有一定量的水平錯(cuò)動(dòng),節(jié)點(diǎn)之間將會(huì)發(fā)生摩擦,正是由于榫卯節(jié)點(diǎn)之間的這種摩擦耗能從而使古建筑木結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。因此對(duì)榫卯連接之間的特性進(jìn)行深入研究,是古建筑木結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特性及其進(jìn)行抗震性能研究的基礎(chǔ)。本文基于能量等效原理,推導(dǎo)出了榫卯節(jié)點(diǎn)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(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點(diǎn)在地震作用下的摩擦耗能減震性能�；陂久�(jié)點(diǎn)的摩擦耗能,建立了西安鐘樓整體結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化模型,對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行了研究。本文完成的主要研究工作有:(1)建立了木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)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(dǎo)出節(jié)點(diǎn)關(guān)于干摩擦耗能的等效阻尼系數(shù)。以燕尾榫節(jié)點(diǎn)為例,定量得到了木結(jié)構(gòu)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(diǎn)關(guān)于干摩擦耗能的等效阻尼系數(shù),對(duì)比研究了結(jié)構(gòu)在地震作用下梁、柱頂?shù)奈灰婆c梁柱節(jié)點(diǎn)相對(duì)位移,分析了結(jié)構(gòu)的各層次的滯回曲線以及累計(jì)耗能曲線,引入減震系數(shù)?,得到了榫卯節(jié)點(diǎn)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(dòng)強(qiáng)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(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響,以西安鐘樓為研究對(duì)象,考慮了節(jié)點(diǎn)關(guān)于干摩擦耗能的等效阻尼系數(shù),通過對(duì)結(jié)構(gòu)的模態(tài)的分析驗(yàn)證了模型的正確性。研究了結(jié)構(gòu)在不同地震激勵(lì)作用下柱腳、一層、二層以及屋蓋的位移以及加速度反應(yīng)特性,對(duì)比分析了結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性以及屋蓋側(cè)移變形,得到了以下結(jié)論:鐘樓木結(jié)構(gòu)在考慮節(jié)點(diǎn)摩擦阻尼時(shí)各層位移減震系數(shù)在75%~80%之間,定量的描述了結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點(diǎn)的摩擦耗能對(duì)整體結(jié)構(gòu)的減震作用;各個(gè)層面動(dòng)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(jié)構(gòu)具有較好的耗能減震特性;古建筑木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點(diǎn)的摩擦滑移能夠減小鐘樓木構(gòu)架的側(cè)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(jié)構(gòu)的整體變形能力。
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU366.2;TU352.11

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

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

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本文編號(hào)：2530496