構件之間的縫隙對八等材木構架承載性能影響分析.pdf

1、以宋《營造法式》為標尺，采用八等材作為木構架結構設計的“模數”，建立分析三組木構架有限元模型。主要的研究內容和結果如下：
　　在不同的豎向荷載下，采用不同的加載方式對有縫隙和無縫隙燕尾榫木構架模型進行模擬：①水平極限加載模擬，得到兩種模型的力-位移曲線，研究兩種模型的水平剛度的變化與差異。結果表明：豎向荷載大的模型，水平剛度大；但相同的豎向荷載下，有縫隙燕尾榫木構架由于榫卯之間的豎向縫隙導致了榫卯節(jié)點緊密度下降，故其水平抗側移能力

2、差、水平剛度低。②水平往復加載模擬，得出兩種模型的力-位移滯回曲線和骨架曲線，研究兩種模型的滯回性能和水平剛度的變化與差異。結果表明：豎向荷載大的模型，水平剛度大，滯回耗能能力強；兩種模型的滯回曲線隨著豎向荷載的增加其“捏縮”現象逐漸明顯，但有縫隙燕尾榫木構架模型由于榫卯之間的豎向縫隙導致榫卯節(jié)點緊密度下降，其滯回耗能能力較差，抗震性能差。③地震動加載模擬，得出兩種模型中柱子的柱頂與柱底的相對位移、加速度時程曲線。結果表明：兩種模型的柱

3、子的擺動幅度小；有縫隙燕尾榫木構架的柱頂加速度比其柱底加速度大，而無縫隙燕尾榫木構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有縫隙斗栱和無縫隙斗栱-燕尾榫木構架模型進行模擬：①水平極限加載模擬，得出兩種模型的力-位移曲線，研究兩種模型的水平剛度的變化與差異。結果表明：豎向荷載大的模型，水平剛度大；但相同的豎向荷載下，有縫隙斗栱-燕尾榫木構架由于斗

4、栱構件之間存在豎向縫隙，其水平抗側移能力差、水平剛度低。②水平往復加載模擬，得出兩種模型的力-位移滯回曲線和骨架曲線，研究兩種模型的滯回性能和水平剛度的變化與差異。結果表明：豎向荷載大的模型，水平剛度大，滯回耗能能力強；兩種模型的滯回曲線隨著豎向荷載的增加其“捏縮”現象逐漸明顯，但有縫隙斗栱-燕尾榫木構架模型由于斗栱構件之間存在豎向縫隙，滯回耗能能力和抗震性能較差。③地震動加載模擬，得出兩種模型各結構層面的相對位移、加速度時程曲線。結果

5、表明：兩種模型整體擺動幅度??；木構架柱子的柱頂加速度高于最高點加速度，說明斗栱自身的減振效能產生了作用，降低了最高點的加速度響應。
　　對無縫隙斗栱-燕尾榫木構架模型進行改進，添加構件之間無縫隙的補間鋪作。在不同豎向荷載作用下，采用不同的加載方式對含補間鋪作的木構架進行模擬：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。結果表明：豎向荷載大的模型，水平剛度大；含補間鋪作的木構架有良好的水平抗側移能力和水平剛

6、度。②水平往復加載模擬，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。結果表明：豎向荷載大的模型，水平剛度大，滯回耗能能力強；木構架模型的滯回曲線隨著豎向荷載的增加其“捏縮”現象逐漸明顯，但含補間鋪作的木構架的滯回耗能能力強，抗震性能好。補間鋪作提高了木構架整體的水平剛度、滯回耗能能力。③地震動加載模擬，得出模型各結構層面的相對位移、加速度時程曲線。結果表明：模型整體擺動幅度??；地震作用對木構架變形影響較小。