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古建筑木结构榫卯及木构架力学性能与抗震研究
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摘要
中国古代木结构最显著的特点是各个构件之间采用榫卯联结。研究榫卯节点对研究木构架侧向稳定性能以及进一步研究木结构整体抗震性能有重要意义。
     论文以中国古代抬梁式木构架建筑大木作中的榫卯节点为研究对象,对直榫、半榫和燕尾榫进行了静力分析,针对各种可能出现的破坏形态推导了强度计算公式。
     对三榀燕尾榫连接木构架低周水平反复荷载拟静力试验测得的梁端、柱端应变进行分析,建立了榫卯节点的弯矩——转角关系。对两榀用扁钢加固木构架和三榀用碳纤维布加固木构架低周水平反复荷载拟静力试验的试验数据分析,分别建立了用扁钢加固和用碳纤维布加固榫卯节点的弯矩——转角关系。对木构架侧向刚度进行了研究,分别建立了未加固和加固构架P—△关系,得到木构架抗侧移刚度。
The marked characteristic of Chinese historic timber buildings is that the two members are joined together with rabbet. The research on the joints of rabbet has great significance to the lateral stability of timber frame and Seismic Performance of Chinese history timber structure.
     In the thesis, the study of rabbets in timber frame is focused, static analyses on rabbets is made, all kinds of destroying shapes that may occur are analyzed, and the corresponding formulas aiming at the types of failure are also made.
     The stress and strain in the head of beam and column are analyzed, which come from the Low-cyclic reversed loading tests which were conducted on eight wooden frame models, including three non-reinforced models, three models strengthened with carbon fiber reinforced polymer (CFRP) sheet, and two models strengthened with flat steel. The results indicate that the moment in the head of beam is bigger than that of column. on the basis of non-linear return fit ,the empirical formula of the tested members' M—θcurve is fitted. The lateral rigidity of timber frame was studied , the relational expression of the horizontal load and displacement was obtained.
引文
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