古建筑木结构柱脚节点受力性能试验研究

发布时间：2018-12-17 07:33

【摘要】：在古建筑木结构中,将木柱直接平摆浮搁于础石之上,形成连接上部结构与台基之间的柱脚节点,其只承受压力而不承受拉力。在反复荷载作用下,木柱会沿柱脚边缘转动。为研究柱脚节点在地震、风荷载等作用下的受力性能,参考宋代《营造法式》制作了3个七等材足尺柱脚节点模型。通过低周反复荷载试验对柱脚节点的受力特点、滞回特性、转动刚度、刚度退化、柱脚截面等效半径和柱脚边缘点应变等特性进行研究,并分析了竖向荷载对上述性能的影响。试验结果表明:在反复荷载作用下,柱脚边缘出现受压变形,其转动支点交替变化;滞回曲线呈反Z形,产生捏拢现象;柱脚节点恢复弯矩和柱脚截面等效半径首先随转角增加而增加,而后逐渐趋于稳定;柱脚节点的初始转动刚度较大,随后刚度随转角增加逐渐减小;在反复荷载作用下,柱脚节点产生刚度退化现象,加载过程中,柱脚转动刚度为正值,表明其具有较好地转动性能;柱脚恢复弯矩、转动刚度、边缘点应变随竖向荷载增加明显增加,柱脚截面等效半径随竖向荷载增加而减小;通过试验拟合得到了竖向荷载对恢复弯矩和转动刚度的影响系数。
[Abstract]:In the ancient building wood structure, the wooden column is floated directly on the foundation stone to form the column foot joint between the superstructure and the platform foundation, which only withstands the pressure but not the tension. Under repeated load, the column will rotate along the edge of the column foot. In order to study the behavior of column foot joints under the action of earthquake and wind load, three seven grade full-scale column foot joint models were made with reference to the Song Dynasty. The mechanical characteristics, hysteretic characteristics, rotational stiffness, stiffness degradation, equivalent radius of column foot section and strain of edge point of column foot are studied by low cycle repeated load test, and the effect of vertical load on the above performance is analyzed. The experimental results show that under the action of repeated load, the edge of the column is deformed under compression, the rotation pivot changes alternately, the hysteretic curve is in the shape of inverse Z, and the phenomenon of pinch occurs. The restoration moment and the equivalent radius of the column foot increase with the increase of the rotation angle at first, and then tend to stabilize gradually, the initial rotation stiffness of the column foot joint is larger, and the stiffness decreases gradually with the increase of the rotation angle. Under the action of repeated load, the stiffness of the column foot joint degenerates, and the rotation stiffness of the column foot is positive during the loading process, which indicates that the column foot has good rotation performance. With the increase of vertical load, the equivalent radius of column foot cross section decreases, and the influence coefficient of vertical load on restoring moment and rotational stiffness is obtained by experimental fitting.
【作者单位】： 北京交通大学土木建筑工程学院;北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室;重庆大学土木工程学院;
【基金】：国家自然科学基金青年科学基金项目(51408038);国家自然科学基金重点项目(51338001) 国家科技支撑计划(2015BAK01B02)
【分类号】：TU366.2

【参考文献】

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本文编号：2383894