本文關(guān)鍵詞：殘損古建筑抗震性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：五千年的歷史長(zhǎng)河中,古建筑木結(jié)構(gòu)凝聚了一代又一代建筑工匠的智慧與汗水,在實(shí)踐中總結(jié)了大量營(yíng)造技術(shù)并將其整理成書(shū)籍,比如《營(yíng)造法式》和《工程做法則例》,都具有較高的研究?jī)r(jià)值和借鑒意義。中國(guó)古代建筑包含了寶貴的傳統(tǒng)文化,不僅技術(shù)高超而且造型優(yōu)美。它們往往歷經(jīng)風(fēng)霜雨雪的侵蝕依然屹立不倒,但從建成之日起,古建筑就受到物理、化學(xué)和生物因素的影響,木材本身的材料性能有較大變化,特殊構(gòu)件和特殊節(jié)點(diǎn)也遭受了非常大的破壞。其中,柱腳破壞和燕尾榫破壞是古建筑木結(jié)構(gòu)最為常見(jiàn)的破壞。參照《營(yíng)造法式》中關(guān)于六等材的規(guī)定,設(shè)計(jì)了原尺寸模型進(jìn)行有限元模擬分析。模擬實(shí)驗(yàn)包括兩柱框架和四柱框架,按照《古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定設(shè)計(jì)了古建筑殘損實(shí)驗(yàn),包括柱腳殘損和燕尾榫殘損兩大類(lèi)。本文通過(guò)文獻(xiàn)分析梳理了古建筑木結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀和重要成果,介紹了木材的材料性能和本構(gòu)模型,并基于埋置作用對(duì)柱腳和燕尾榫進(jìn)行了殘損機(jī)理分析,利用SOLIDWORKS和ABAQUS分別進(jìn)行模型制作和有限元模擬。兩柱框架的有限元實(shí)驗(yàn)表明:隨著豎向荷載的增加,結(jié)構(gòu)整體剛度增大,地震耗能有所提高。柱腳殘損會(huì)削弱結(jié)構(gòu)整體減震隔震能力,但對(duì)結(jié)構(gòu)整體的剛度影響不大;燕尾榫殘損會(huì)直接影響結(jié)構(gòu)整體在地震荷載作用下的剛度變化趨勢(shì),削弱結(jié)構(gòu)繼續(xù)承受荷載的能力。與柱腳殘損相比,燕尾榫殘損對(duì)于結(jié)構(gòu)整體抗震性能影響更大。四柱框架有限元實(shí)驗(yàn)表明:燕尾榫節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)縫隙之后,柱與闌額之間會(huì)出現(xiàn)相對(duì)滑移。燕尾榫的殘損會(huì)削弱四柱框架的剛度,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體抗震性能降低。燕尾榫連接使得各個(gè)構(gòu)件連接成為整體,燕尾榫殘損會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體剛度降低,滑移增大。無(wú)論柱腳殘損還是燕尾榫殘損,結(jié)構(gòu)整體的抗震性能都會(huì)降低。燕尾榫殘損是結(jié)構(gòu)整體剛度降低的核心原因和關(guān)鍵因素。本文的研究可以對(duì)古建筑木結(jié)構(gòu)保護(hù)提供一定的借鑒。
【關(guān)鍵詞】：古建筑木結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)模擬 柱腳殘損 燕尾榫殘損
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU366.2;TU352.11
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 研究背景與研究意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-19
• 1.2.1 古建筑木結(jié)構(gòu)材料性能研究11-12
• 1.2.2 古建筑木結(jié)構(gòu)營(yíng)造技術(shù)研究12-14
• 1.2.3 古建筑木結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)研究14-17
• 1.2.4 古建筑木結(jié)構(gòu)抗震性能研究17-19
• 1.3 研究方法與研究?jī)?nèi)容19-20
• 第二章 木材材料性能與本構(gòu)模型20-30
• 2.1 材料性能20-25
• 2.1.1 物理特性20-22
• 2.1.2 力學(xué)性能22-25
• 2.2 材性本構(gòu)模型25-28
• 2.2.1 彈性本構(gòu)方程25
• 2.2.2 彈性后的本構(gòu)模型25-27
• 2.2.3 彈性強(qiáng)度準(zhǔn)則27-28
• 2.3 小結(jié)28-30
• 第三章 特殊構(gòu)件殘損機(jī)理分析30-38
• 3.1 燕尾榫構(gòu)件受力機(jī)理和殘損分析30-33
• 3.1.1 受力機(jī)理30-31
• 3.1.2 簡(jiǎn)化模型31-32
• 3.1.3 殘損機(jī)理32-33
• 3.2 柱受力機(jī)理和殘損分析33-36
• 3.2.1 受力機(jī)理33-34
• 3.2.2 簡(jiǎn)化模型34-35
• 3.2.3 殘損機(jī)理35-36
• 3.3 小結(jié)36-38
• 第四章 兩柱框架柱殘損模擬實(shí)驗(yàn)38-50
• 4.1 模型設(shè)計(jì)38-43
• 4.1.1 模型設(shè)計(jì)38-40
• 4.1.2 模型材料40
• 4.1.3 殘損設(shè)計(jì)40-42
• 4.1.4 模型加載方案42-43
• 4.1.5 ABAQUS有限元模擬43
• 4.2 不同豎向荷載作用下構(gòu)架的抗震性能43-45
• 4.3 柱腳殘損 52mm，施加不同豎向荷載45-47
• 4.4 柱腳殘損 70mm，施加不同豎向荷載47-49
• 4.5 小結(jié)49-50
• 第五章 兩柱框架燕尾榫殘損模擬實(shí)驗(yàn)50-62
• 5.1 模型設(shè)計(jì)50-52
• 5.1.1 試件設(shè)計(jì)50
• 5.1.2 殘損設(shè)計(jì)50-51
• 5.1.3 實(shí)驗(yàn)其他參數(shù)51
• 5.1.4 ABAQUS有限元模擬51-52
• 5.2 燕尾榫殘損 4mm，，不同豎向荷載52-54
• 5.3 燕尾榫殘損 8mm，不同豎向荷載54-56
• 5.4 相同荷載，燕尾榫殘損 4mm,8mm56-58
• 5.5 燕尾榫殘損和柱殘損對(duì)比分析58-60
• 5.6 小結(jié)60-62
• 第六章 四柱框架燕尾榫殘損的地震反應(yīng)分析62-74
• 6.1 模型設(shè)計(jì)62-67
• 6.1.1 試件設(shè)計(jì)62
• 6.1.2 實(shí)驗(yàn)加載方案62-65
• 6.1.3 殘損設(shè)計(jì)65-66
• 6.1.4 ABAQUS有限元模擬66-67
• 6.2 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析67-71
• 6.2.1 燕尾榫無(wú)殘損67-68
• 6.2.2 燕尾榫殘損 4mm68-69
• 6.2.3 燕尾榫殘損 8mm69-70
• 6.2.4 燕尾榫殘損 12mm70-71
• 6.2.5 實(shí)驗(yàn)分析71
• 6.3 小結(jié)71-74
• 第七章 結(jié)論與展望74-76
• 7.1 結(jié)論74-75
• 7.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-84
• 致謝84-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文86

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本文編號(hào)：265157