不同松动程度下古建筑燕尾榫节点抗震性能试验研究

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1、TU366.2学号1201841074面妥達統科技太#学位论文.y、^.V'^_J："

2、y/r；：".;v''•^}:jli7V•—______不同松动程度下古建筑燕尾榫节点抗震性能试验研究作者__________李义柱_________指导教师姓名_____薛建阳教授申请学位级别硕士专业名称建筑与土;论文提交日期2015.05论女答辩日期2015.06学位授予单位函妥逢統斜敘A#答辩委员会主席—郑宏评阅人_____本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中己

3、经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：I义枉日期：关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩

4、印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）论文作者签名：李义4指导教师签名:日期:本人授权中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在□一年/□两年/□三年以后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）论文作者签名：指导教师签名:日期:注：请将此页附在论文首页。西安建筑科技大学硕士学位论文不同松动程度下古建筑燕尾榫节点抗震性能试验研究专业：建

5、筑与土木工程硕士生：李义柱指导教师：薛建阳教授摘要木结构古建筑是中国祖先几千年来所遗留下来的智慧，它具有重要的科学性、文化性和艺术性；其中，古建筑木结构的一个重要特征在于结构构架间采用榫卯连接。榫卯节点具有耗能好、变形能力强等优点，但榫卯节点在历经几百甚至上千年的内部和外部环境共同作用下，均存在不同程度的松动，而松动对木结构的抗震性能具有重要影响，因而掌握榫卯节点在不同松动程度下的抗震性能是木结构古建筑修缮保护的基础。本文完成的主要研究工作有：（1）本文采用人工模拟燕尾榫节点松动的方法，考虑不同松动程度的影响，通过6个不同

6、松动程度下燕尾榫节点的低周反复荷载试验，得到了燕尾榫节点在不同松动程度下的破坏形态、弯矩-转角滞回曲线、骨架曲线、刚度和强度退化规律、耗能和变形能力等性能。结果表明：节点的破坏形态主要为榫头部分拔出、榫头和卯口间挤压变形严重、卯口处木材纤维翘起，而柱和枋基本完好；所有节点的弯矩-转角滞回环形状均呈反Z形，且节点松动程度越大，其滞回环捏拢效应越明显；节点在松动状态下的弯矩、刚度和耗能能力均低于完好节点，且随着节点松动程度增加而逐渐降低；但节点在松动后均具有较好的变形能力。（2）通过对不同松动程度下燕尾榫节点试验结果的分析，提

7、出了基于抵抗破坏潜能、松动程度和抵抗破坏潜能的双参数、强度储备三种残损评估方法，并对三种残损评估方法进行了对比分析。结果表明：基于抵抗破坏潜能和强度储备的残损评估仅考虑了单因素对残损的影响，结果离散性较大，对节点残损评估不够全面，且基于强度储备的残损评估得出的残损系数偏小；而基于松动程度和抵抗破坏潜能的双参数残损评估，从节点本身的松动程度和抵抗破坏潜能两个方面考虑了对残损的影响，较为全面和合理。（3）在试验研究的基础上，利用ABAQUS软件对燕尾榫节点进行了有限元模拟，并将计算结果与试验结果进行对比，结果显示，两者较为吻合

8、。在此基础西安建筑科技大学硕士学位论文上对节点进行了参数分析，研究了摩擦系数、材料性能、松动程度、轴向荷载、节点尺寸等参数对其受力性能的影响。结果表明：增大摩擦系数、顺纹弹性模量、横纹弹性模量、榫头高度，能够提高节点的弯矩和转动刚度；但顺纹抗压强度、轴向荷载、柱径对节点的受力性能影响较小；随着节点松动程度的增加，节点弯矩和转动刚度退化的速率越来越快。关键词：木结构古建筑；燕尾榫节点；松动；抗震性能；残损评估；参数分析论文类型：应用基础研究基金项目：国家“十二五”科技支撑计划项目（2013BAK01B03-02）陕西省科学技

9、术研究发展计划项目（2013KW23-01）II西安建筑科技大学硕士学位论文Experimentalstudyonseismicbehaviorofdovetailmortise-tenonjointsunderdifferentloosedegreesinancienttimberbuildingsS