古建筑木结构榫卯节点力学性能试验研究
本文选题:吉建筑木结构 + 透榫节点 ; 参考:《福州大学》2014年硕士论文
【摘要】:中国古代木结构建筑是中华民族宝贵的文化遗产,亦是世界建筑史的重要组成部分,蕴含着丰富的历史价值、艺术价值和科学价值。古建筑木结构中各构件之间通常采用榫卯连接组合在一起。榫是由木梁切削而成,卯是由木柱钻孔而成,与原截面相比榫卯节点处材料有所削弱,成为整个结构的薄弱部位,其性能对整个结构有至关重要的影响。因此,进行榫卯连接节点性能的研究对古建筑木结构安全评价和修缮保护等工作具有重要的意义。本文结合国家科技支撑计划项目“传统古建聚落规划改造及功能综合提升技术集成与示范(2012BAJ14B05)",并在国内外研究现状的基础上,对穿斗式木构架房屋中常用的透榫节点及透榫木构架进行试验研究。本文具体完成如下相关工作:(1)阐述了古建筑木结构的研究背景和意义,系统地总结了古木建筑的研究现状,介绍了本文的主要研究内容。(2)介绍了古建筑木结构的结构形式、营造特点、榫卯连接的起源、发展、分类;总结了木材的相关力学性能和影响木材强度的主要因素;对制作试验构件所用的同期杉木进行材性试验,从而得到杉木的各项力学指标。(3)以有无穿销、榫头截面尺寸为参数设计制作6个透榫梁柱节点试件,进行了低周往复荷载作用下的试验测试。分析了透榫节点在往复荷载作用下的破坏模式、力学性能重点讨论了穿销、榫头截面大小对透榫节点承载力、刚度、耗能能力的影响。结果表明穿销能有效防止透榫节点的拔榫破坏;排除试件初始裂缝和木材离散性较大的影响因素外,增大榫头的截面尺寸能有效提高节点承载力,但同时降低了节点的耗能能力。(4)把透榫节点作为实际梁柱连接的节点,设计制作了一榀穿斗式木构架,进行了低周往复荷载作用下的试验测试。分析了木构架在低周往复荷载作用下的滞回曲线、骨架曲线、强度和刚度退化规律、耗能能力等抗震性能。
[Abstract]:Chinese ancient wooden architecture is a valuable cultural heritage of the Chinese nation and an important part of the history of the world architecture, which contains rich historical value, artistic value and scientific value. Tenon joints are usually used in ancient wooden structures. Tenon and tenon are cut by wood beam and drilled by wood column. Compared with the original section, the material at the joint of tenon and joint is weakened and becomes the weak part of the whole structure, and its performance has a vital effect on the whole structure. Therefore, it is of great significance to study the joint performance of tenon joint for the safety evaluation and repair and protection of ancient building wood structure. This paper combines with the National Science and Technology support Project, "Planning and Transformation of traditional Ancient Building settlement and Integrated function upgrading Technology Integration and demonstration (2012BAJ14B05)", and on the basis of the current research situation at home and abroad, In this paper, the joint and tenon joint of bucket wooden frame are studied. This paper describes the research background and significance of ancient wooden structure, systematically summarizes the current research situation of ancient wood architecture, and introduces the main research contents of this paper. The characteristics of construction, the origin, development and classification of tenon joint, the related mechanical properties of wood and the main factors affecting wood strength are summarized. The mechanical index of Cunninghamia lanceolata (Cunninghamia lanceolata) is obtained. Six specimens with mortise and tenon joint are designed and made with or without pin and mortise cross section size. The tests are carried out under low cycle reciprocating load. The failure mode of tenon joints under reciprocating load is analyzed. The mechanical properties of the joints are discussed in detail. The effects of pin and the size of the mortise section on the bearing capacity, stiffness and energy dissipation capacity of the joints are discussed. The results show that the piercing pin can effectively prevent the damage of the tenon joint and the bearing capacity of the joint can be effectively increased by increasing the cross section size of the mortise joint, excluding the influence factors of the initial crack and the greater wood dispersion of the specimen. But at the same time, the energy dissipation capacity of the joint is reduced. (4) taking the tenon joint as the actual joint connected by Liang Zhu, a bucket wooden frame is designed and manufactured, and the test is carried out under low cycle reciprocating load. The hysteretic curve, skeleton curve, degradation law of strength and stiffness, and energy dissipation capacity of wood frame under low cycle reciprocating load are analyzed.
【学位授予单位】:福州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TU366.2
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本文编号:1943292
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