構(gòu)件之間的縫隙對(duì)八等材木構(gòu)架承載性能影響分析
本文關(guān)鍵詞:構(gòu)件之間的縫隙對(duì)八等材木構(gòu)架承載性能影響分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:以宋《營(yíng)造法式》為標(biāo)尺,采用八等材作為木構(gòu)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的“模數(shù)”,建立分析三組木構(gòu)架有限元模型。主要的研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:在不同的豎向荷載下,采用不同的加載方式對(duì)有縫隙和無縫隙燕尾榫木構(gòu)架模型進(jìn)行模擬:○1水平極限加載模擬,得到兩種模型的力-位移曲線,研究?jī)煞N模型的水平剛度的變化與差異。結(jié)果表明:豎向荷載大的模型,水平剛度大;但相同的豎向荷載下,有縫隙燕尾榫木構(gòu)架由于榫卯之間的豎向縫隙導(dǎo)致了榫卯節(jié)點(diǎn)緊密度下降,故其水平抗側(cè)移能力差、水平剛度低。○2水平往復(fù)加載模擬,得出兩種模型的力-位移滯回曲線和骨架曲線,研究?jī)煞N模型的滯回性能和水平剛度的變化與差異。結(jié)果表明:豎向荷載大的模型,水平剛度大,滯回耗能能力強(qiáng);兩種模型的滯回曲線隨著豎向荷載的增加其“捏縮”現(xiàn)象逐漸明顯,但有縫隙燕尾榫木構(gòu)架模型由于榫卯之間的豎向縫隙導(dǎo)致榫卯節(jié)點(diǎn)緊密度下降,其滯回耗能能力較差,抗震性能差!3地震動(dòng)加載模擬,得出兩種模型中柱子的柱頂與柱底的相對(duì)位移、加速度時(shí)程曲線。結(jié)果表明:兩種模型的柱子的擺動(dòng)幅度小;有縫隙燕尾榫木構(gòu)架的柱頂加速度比其柱底加速度大,而無縫隙燕尾榫木構(gòu)架的柱頂加速度比其柱底加速度小,說明榫卯之間的豎向縫隙降低了木構(gòu)架本身的減振效能。在不同的豎向荷載下,采用不同的加載方式對(duì)有縫隙斗h1和無縫隙斗h1-燕尾榫木構(gòu)架模型進(jìn)行模擬:○1水平極限加載模擬,得出兩種模型的力-位移曲線,研究?jī)煞N模型的水平剛度的變化與差異。結(jié)果表明:豎向荷載大的模型,水平剛度大;但相同的豎向荷載下,有縫隙斗h1-燕尾榫木構(gòu)架由于斗h1構(gòu)件之間存在豎向縫隙,其水平抗側(cè)移能力差、水平剛度低。○2水平往復(fù)加載模擬,得出兩種模型的力-位移滯回曲線和骨架曲線,研究?jī)煞N模型的滯回性能和水平剛度的變化與差異。結(jié)果表明:豎向荷載大的模型,水平剛度大,滯回耗能能力強(qiáng);兩種模型的滯回曲線隨著豎向荷載的增加其“捏縮”現(xiàn)象逐漸明顯,但有縫隙斗h1-燕尾榫木構(gòu)架模型由于斗h1構(gòu)件之間存在豎向縫隙,滯回耗能能力和抗震性能較差!3地震動(dòng)加載模擬,得出兩種模型各結(jié)構(gòu)層面的相對(duì)位移、加速度時(shí)程曲線。結(jié)果表明:兩種模型整體擺動(dòng)幅度小;木構(gòu)架柱子的柱頂加速度高于最高點(diǎn)加速度,說明斗h1自身的減振效能產(chǎn)生了作用,降低了最高點(diǎn)的加速度響應(yīng)。對(duì)無縫隙斗h1-燕尾榫木構(gòu)架模型進(jìn)行改進(jìn),添加構(gòu)件之間無縫隙的補(bǔ)間鋪?zhàn)。在不同豎向荷載作用下,采用不同的加載方式對(duì)含補(bǔ)間鋪?zhàn)鞯哪緲?gòu)架進(jìn)行模擬:○1水平極限加載模擬,得出模型的力-位移曲線,研究模型的水平剛度的變化。結(jié)果表明:豎向荷載大的模型,水平剛度大;含補(bǔ)間鋪?zhàn)鞯哪緲?gòu)架有良好的水平抗側(cè)移能力和水平剛度!2水平往復(fù)加載模擬,得出模型的力-位移滯回曲線和骨架曲線,研究模型的滯回性能和水平剛度的變化。結(jié)果表明:豎向荷載大的模型,水平剛度大,滯回耗能能力強(qiáng);木構(gòu)架模型的滯回曲線隨著豎向荷載的增加其“捏縮”現(xiàn)象逐漸明顯,但含補(bǔ)間鋪?zhàn)鞯哪緲?gòu)架的滯回耗能能力強(qiáng),抗震性能好。補(bǔ)間鋪?zhàn)魈岣吡四緲?gòu)架整體的水平剛度、滯回耗能能力。○3地震動(dòng)加載模擬,得出模型各結(jié)構(gòu)層面的相對(duì)位移、加速度時(shí)程曲線。結(jié)果表明:模型整體擺動(dòng)幅度小;地震作用對(duì)木構(gòu)架變形影響較小。
【關(guān)鍵詞】:古建筑木結(jié)構(gòu) 縫隙 燕尾榫 斗h1 承載性能 數(shù)值模擬
【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
【分類號(hào)】:TU366.2
【目錄】:
- 摘要3-6
- ABSTRACT6-12
- 第一章 緒論12-24
- 1.1 研究背景12-18
- 1.1.1 中國(guó)古建筑風(fēng)格的演變12-15
- 1.1.2 中國(guó)古建筑的類型、形式、式樣15
- 1.1.3 中國(guó)古建筑常用的結(jié)構(gòu)形式15-18
- 1.2 古建筑木結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀18-22
- 1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀18-20
- 1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀20-22
- 1.3 本文研究目的與主要研究?jī)?nèi)容22-23
- 1.3.1 研究目的22
- 1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容22-23
- 1.4 小結(jié)23-24
- 第二章 榫卯間豎向縫隙對(duì)燕尾榫木構(gòu)架承載性能影響分析24-54
- 2.1 宋《營(yíng)造法式》中木構(gòu)架的設(shè)計(jì)理論24-28
- 2.1.1 建筑尺度體系24-25
- 2.1.2 木構(gòu)架的類型25-27
- 2.1.3 梁柱木構(gòu)架的連接方式27-28
- 2.2 單榀梁柱木構(gòu)架模型28-36
- 2.2.1 單榀梁柱木構(gòu)架模型尺寸28-31
- 2.2.2 單榀梁柱木構(gòu)架模型相關(guān)參數(shù)設(shè)置31-36
- 2.3 有縫隙燕尾榫木構(gòu)架數(shù)值模擬結(jié)果與分析36-43
- 2.3.1 不同豎向荷載有縫隙燕尾榫木構(gòu)架的極限狀態(tài)36-38
- 2.3.2 不同豎向荷載有縫隙燕尾榫木構(gòu)架的滯回曲線38
- 2.3.3 不同豎向荷載有縫隙燕尾榫木構(gòu)架水平地震反應(yīng)38-43
- 2.4 無縫隙燕尾榫木構(gòu)架數(shù)值模擬結(jié)果與分析43-51
- 2.4.1 不同豎向荷載無縫隙燕尾榫木構(gòu)架的極限狀態(tài)43-44
- 2.4.2 不同豎向荷載無縫隙燕尾榫木構(gòu)架的滯回曲線44-46
- 2.4.3 不同豎向荷載無縫隙燕尾榫木構(gòu)架水平地震反應(yīng)46-51
- 2.5 無縫隙與有縫隙燕尾榫木構(gòu)架骨架曲線51-52
- 2.6 本章小結(jié)52-54
- 第三章 斗h1構(gòu)件之間豎向縫隙對(duì)木構(gòu)架承載性能影響分析54-82
- 3.1 宋《營(yíng)造法式》中的斗h154-55
- 3.1.1 鋪?zhàn)鲗拥暮x54-55
- 3.2 宋式鋪?zhàn)鞯幕緲?gòu)件55-56
- 3.2.1 斗55-56
- 3.2.2 h156
- 3.2.3 昂56
- 3.3 宋式梁柱斗h1木構(gòu)架有限元模型56-60
- 3.4 有縫隙斗h1-燕尾榫木構(gòu)架分析60-68
- 3.4.1 不同豎向荷載有縫隙斗h1-燕尾榫木構(gòu)架的極限狀態(tài)60-61
- 3.4.2 不同豎向荷載有縫隙斗h1-燕尾榫木構(gòu)架的滯回曲線61
- 3.4.3 不同豎向荷載有縫隙斗h1-燕尾榫木構(gòu)架水平地震反應(yīng)61-68
- 3.5 無縫隙斗h1-燕尾榫木構(gòu)架分析68-78
- 3.5.1 不同豎向荷載無縫隙斗h1-燕尾榫木構(gòu)架的極限狀態(tài)68-69
- 3.5.2 不同豎向荷載無縫隙斗h1-燕尾榫木構(gòu)架的滯回曲線69-70
- 3.5.3 不同豎向荷載無縫隙斗h1-燕尾榫木構(gòu)架水平地震反應(yīng)70-78
- 3.6 兩種木構(gòu)架的骨架曲線78-79
- 3.7 本章小結(jié)79-82
- 第四章 含補(bǔ)間鋪?zhàn)鞯哪緲?gòu)架承載性能研究82-94
- 4.1 鋪?zhàn)鞣植寂c開間間廣的關(guān)系82
- 4.2 木構(gòu)架模型82-84
- 4.3 含補(bǔ)間鋪?zhàn)鞯哪緲?gòu)架模型分析84-93
- 4.3.1 不同豎向荷載含補(bǔ)間鋪?zhàn)鞯哪緲?gòu)架的極限狀態(tài)84-85
- 4.3.2 不同豎向荷載含補(bǔ)間鋪?zhàn)鞯哪緲?gòu)架的滯回曲線85
- 4.3.3 不同豎向荷載含補(bǔ)間鋪?zhàn)鞯哪緲?gòu)架的骨架曲線85-86
- 4.3.4 不同豎向荷載含補(bǔ)間鋪?zhàn)鞯哪緲?gòu)架的水平地震反應(yīng)86-93
- 4.4 本章小結(jié)93-94
- 第五章 結(jié)論和展望94-98
- 5.1 結(jié)論94-95
- 5.2 展望95-98
- 參考文獻(xiàn)98-104
- 致謝104-106
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄106
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