古建筑木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點力學(xué)性能分析及精細化數(shù)值模擬.pdf

1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文古建筑木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點力學(xué)性能分析及精細化數(shù)值模擬專業(yè)：建筑與土木工程碩士生：應(yīng)鵬杰指導(dǎo)老師：高大峰教授摘要中國古建筑木結(jié)構(gòu)是世界建筑體系中一獨立的系統(tǒng)，自其產(chǎn)生、演變以至于發(fā)展成熟，已有近七千年的歷史。這類建筑的突出特點是以木構(gòu)架承重（墻體并不承載，只起到空間分隔與建筑保溫作用），構(gòu)件間采用榫卯連接。由于榫卯節(jié)點具有優(yōu)良的耗能減震性能，遂使得中國木構(gòu)古建筑單體，較之其它體系的古建筑而言，具有更好的抗震特性。然

2、而由于其所用材料木材的材性十分復(fù)雜以及節(jié)點的傳力機理不明確，故從材料特性、試驗研究以及數(shù)值模擬的角度探究其對整個古建筑木結(jié)構(gòu)抗震性能的影響十分必要！本論文主要研究工作如下——以西安永寧門箭樓為原型，遵照清工部《工程做法則例》的規(guī)程，制作了3榀縮尺比為1:6的直榫節(jié)點木構(gòu)架模型，通過水平低周反復(fù)荷載試驗和直榫節(jié)點的受力機理分析，研究了木構(gòu)架的破壞特征和滯回性能，揭示了古建筑木結(jié)構(gòu)的破壞主要由于榫卯節(jié)點的榫頭與卯口間相互擠壓產(chǎn)生累積塑性變形

3、，最終榫頭拔出致其整個結(jié)構(gòu)功能喪失；基于榫卯節(jié)點模型在水平荷載往復(fù)作用下擬靜力試驗的彎矩轉(zhuǎn)角滯回曲線和骨架曲線，并根據(jù)試驗?zāi)Ｐ团c原結(jié)構(gòu)之間的相似關(guān)系，反推木構(gòu)架原型的抗彎承載力、剛度，探究其對整個結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。鑒于已有文獻對木材強度準(zhǔn)則的評估存在不足，總結(jié)了目前常用的木材強度準(zhǔn)則，結(jié)合439個不同加載比例和不同木紋角度的云杉雙軸樣本試驗，從統(tǒng)計分析的角度，利用MATLAB數(shù)學(xué)軟件進行編程計算，對木材常用的11種強度準(zhǔn)則的偏軸和雙軸