【硕士】古建筑木结构榫卯节点抗震性能试验研究

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内容简介

　　【学位年度】2010　　【摘要】 　　 中国古建筑是中华文明的重要组成部分，具有极高的文物、历史和艺术价值；其中最具中国特色、数量众多且蕴涵丰富历史文化信息的当属木结构古建筑。我国是多地震国家，古木结构与现代建筑一样面临地震破坏风险。由于这种结构形式已不为现代建筑所采用，使得结构专家较少关心其抗震性能。　　　　 通过材性试验，研究了木材在经历一定使用年限后强度的变化情况。按木材强度试验方法制作试件，测试其顺纹抗压强度、横纹抗压强度、抗弯强度、弹性模量和干缩率。结果表明：木材强度与含水率、取样位置有关，含水率低、取样位置靠近中心强度高；旧木横纹抗压强度降低约25％，抗弯弹性模量降低约20％。指出外部环境因素对木材材料强度有很大影响，其中重点分析了荷载长期作用、腐朽两个因素。　　　　 通过5榀木框架的低周反复试验研究其抗震性能和破坏形式。试验结果表明：框架的破坏形式为榫头拔出，没有发生材料破坏，且梁柱的弯曲变形可以忽略。框架的P-Δ曲线表明：层间位移角为1/95时，结构承载力最大；此后，水平承载力迅速降低。　　　　 理论分析部分首先提出了榫卯节点和框架整体的分析模型，讨论了榫头的受力和拔榫过程；其次，由各榀框架的P-Δ曲线得到榫卯结点的M-O曲线，由此建立其本构关系模型；接着，由P-Δ骨架曲线研究了框架的工作机制，提出了有效抗侧刚度的理论计算公式，结果表明：实验值与理论值基本吻合；最后，讨论了框架滞回耗能特性及柱顶竖向力的大小对实验曲线的影响。　　共67页

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