傳統(tǒng)木結(jié)構抗震性能與分析

目錄
前言
第1章 傳統(tǒng)木結(jié)構的結(jié)構特點與震害特征 1
1.1 傳統(tǒng)木結(jié)構建筑分類 1
1.2 傳統(tǒng)木結(jié)構的結(jié)構特點 4
1.3 古建筑木結(jié)構的震害特征 10
第2章 直榫節(jié)點抗震性能 14
2.1 直榫節(jié)點擬靜力試驗 14
2.1.1 試件設計與制作 14
2.1.2 加載方案與測量方案 16
2.1.3 試驗過程及現(xiàn)象 17
2.1.4 試驗結(jié)果及分析 19
2.1.5 直榫節(jié)點尺寸效應與分析 24
2.2 單向直榫節(jié)點彎矩-轉(zhuǎn)角關系 25
2.2.1 受力機理分析 25
2.2.2 彎矩-轉(zhuǎn)角關系推導 26
2.2.3 力學模型驗證 30
2.3 半透榫節(jié)點彎矩-轉(zhuǎn)角關系 31
2.3.1 受力機理分析 31
2.3.2 彎矩-轉(zhuǎn)角關系力學模型推導 32
2.3.3 力學模型驗證 37
2.4 透榫節(jié)點彎矩-轉(zhuǎn)角關系 37
2.4.1 受力機理分析 38
2.4.2 彎矩-轉(zhuǎn)角關系力學模型推導 38
2.4.3 力學模型驗證 42
2.5 本章小結(jié) 43
第3章 燕尾榫節(jié)點抗震性能 44
3.1 燕尾榫節(jié)點擬靜力試驗 44
3.1.1 試件的設計與制作 45
3.1.2 加載方案與測量方案 47
3.1.3 試驗過程及現(xiàn)象 48
3.1.4 試驗結(jié)果及分析 49
3.1.5 燕尾榫節(jié)點的尺寸效應與分析 53
3.2 燕尾榫節(jié)點彎矩-轉(zhuǎn)角關系 55
3.2.1 受力機理分析 55
3.2.2 彎矩-轉(zhuǎn)角關系力學模型推導 55
3.2.3 力學模型驗證 59
3.3 本章小結(jié) 60
第4章 榫卯節(jié)點力學模型 61
4.1 單向直榫節(jié)點彎矩-轉(zhuǎn)角簡化力學模型 61
4.1.1 簡化力學模型的建立 61
4.1.2 簡化力學模型的驗證 62
4.2 半透榫節(jié)點彎矩-轉(zhuǎn)角簡化力學模型 63
4.2.1 簡化力學模型的建立 63
4.2.2 簡化力學模型的驗證 65
4.3 透榫節(jié)點彎矩-轉(zhuǎn)角簡化力學模型 65
4.3.1 簡化力學模型的建立 65
4.3.2 簡化力學模型的驗證 67
4.4 燕尾榫節(jié)點彎矩-轉(zhuǎn)角簡化力學模型 68
4.4.1 簡化力學模型的建立 68
4.4.2 簡化力學模型的驗證 69
4.5 榫卯節(jié)點彎矩-轉(zhuǎn)角滯回模型 70
4.6 本章小結(jié) 73
第5章 殿堂式斗栱節(jié)點力學性能 74
5.1 殿堂式斗栱節(jié)點豎向受力性能 74
5.1.1 分析模型的基本假定 74
5.1.2 豎向受力理論分析模型的建立 75
5.1.3 分析模型的驗證 76
5.2 殿堂式斗栱節(jié)點水平力-位移關系分析及滯回模型 77
5.2.1 水平力-位移簡化模型的基本假定 77
5.2.2 斗栱的水平剛度和屈服位移的推導 78
5.2.3 斗栱峰值位移的確定 81
5.2.4 水平力-位移簡化模型驗證 82
5.2.5 恢復力模型的建立與驗證 83
5.3 本章小結(jié) 86
第6章 叉柱造式斗栱節(jié)點抗震性能 87
6.1 叉柱造式斗栱節(jié)點豎向受力性能試驗 87
6.1.1 叉柱造式斗栱節(jié)點的構造特點 87
6.1.2 試驗概況 88
6.1.3 試驗過程與現(xiàn)象 90
6.1.4 試驗結(jié)果及分析 92
6.2 叉柱造式斗栱節(jié)點豎向受力性能 95
6.2.1 分析模型的基本假定 95
6.2.2 分析模型的建立 96
6.2.3 豎向壓縮曲線理論公式推導 96
6.2.4 理論結(jié)果與分析 100
6.3 叉柱造式斗栱節(jié)點擬靜力試驗 102
6.3.1 模型設計與制作 102
6.3.2 加載方案與測量方案 104
6.3.3 試驗過程及現(xiàn)象 106
6.3.4 試驗結(jié)果及分析 108
6.3.5 豎向荷載對斗栱節(jié)點抗震性能影響 112
6.4 叉柱造式斗栱節(jié)點彎矩-轉(zhuǎn)角關系分析及滯回模型 114
6.4.1 分析模型的基本假定 114
6.4.2 櫨斗轉(zhuǎn)動彎矩的推導 115
6.4.3 連接枋轉(zhuǎn)動彎矩的推導 115
6.4.4 分析模型的驗證 118
6.4.5 恢復力模型的驗證 118
6.5 本章小結(jié) 119
第7章 榫卯連接木構架抗震性能 121
7.1 木構架擬靜力試驗 121
7.1.1 試驗試件的設計 121
7.1.2 加載方案與測量方案 122
7.1.3 試驗過程及現(xiàn)象 124
7.1.4 試驗結(jié)果及分析 125
7.2 木構架水平往復荷載作用下的有限元分析 131
7.2.1 木材間變接觸模型的建立 131
7.2.2 有限元模型的建立 136
7.2.3 接觸模型參數(shù)的設置 139
7.2.4 有限元結(jié)果分析 140
7.2.5 變接觸有限元模型與普通有限元模型分析結(jié)果對比 142
7.3 木構架水平力-轉(zhuǎn)角關系模型 145
7.3.1 計算模型的確定 146
7.3.2 榫卯節(jié)點和柱腳節(jié)點彎矩-轉(zhuǎn)角模型的選取 146
7.3.3 帶半剛性連接的梁單元剛度矩陣確定 148
7.3.4 模型的驗證 149
7.3.5 柱高及豎向荷載的影響 150
7.4 本章小結(jié) 153
第8章 帶填充墻木構架的抗震性能 154
8.1 木填充墻對木構架抗震性能的影響 154
8.1.1 試驗試件的設計 154
8.1.2 加載方案及測量方案 157
8.1.3 試驗過程及現(xiàn)象 159
8.1.4 試驗結(jié)果及分析 161
8.2 約束木填充墻恢復力模型 172
8.2.1 受力機理分析 172
8.2.2 約束木質(zhì)填充墻力-位移關系的推導 174
8.2.3 力-位移關系的驗證 177
8.2.4 力學模型簡化與驗證 178
8.2.5 恢復力模型的驗證 179
8.3 砌體填充墻木構架擬靜力試驗 180
8.3.1 試件設計與制作 181
8.3.2 材料力學性能試驗 184
8.3.3 試驗裝置及加載制度 185
8.3.4 測量方案 186
8.3.5 試驗結(jié)果及分析 187
8.4 構架約束砌體填充墻水平荷載-變形分析模型 202
8.4.1 受力機理分析與模型假設 202
8.4.2 屈服荷載及屈服位移的推導 203
8.4.3 峰值荷載及峰值位移的推導 205
8.4.4 極限荷載和極限位移的確定 207
8.4.5 模型驗證 207
8.5 本章小結(jié) 208
第9章 傳統(tǒng)木結(jié)構振動臺試驗 210
9.1 模型的設計與制作 210
9.1.1 模型尺寸及制作 210
9.1.2 材性試驗及相似比 212
9.2 試驗方案 214
9.2.1 地震波的選用及加載方案 214
9.2.2 測點布置 215
9.3 試驗現(xiàn)象及破壞模式 216
9.4 無填充墻模型結(jié)構地震反應及分析 217
9.4.1 動力特性 217
9.4.2 加速度響應 220
9.4.3 位移響應 222
9.4.4 *大剪力分布規(guī)律 223
9.4.5 結(jié)構耗能規(guī)律 224
9.5 填充墻對傳統(tǒng)木結(jié)構抗震性能的影響 227
9.5.1 動力特性 227
9.5.2 動力抗側(cè)剛度 228
9.5.3 加速度響應 230
9.5.4 位移響應 232
9.5.5 結(jié)構的累積耗能 234
9.5.6 結(jié)構耗能規(guī)律 237
9.6 本章小結(jié) 238
第10章 傳統(tǒng)木結(jié)構有限元動力分析模型 239
10.1 關鍵節(jié)點的模擬與驗證 239
10.1.1 柱腳節(jié)點的模擬與驗證 239
10.1.2 榫卯節(jié)點的模擬與驗證 243
10.1.3 斗栱節(jié)點的模擬與驗證 246
10.2 填充墻的模擬與驗證 249
10.3 其他構件的簡化模擬 252
10.4 傳統(tǒng)木結(jié)構動力分析 255
10.4.1 有限元模型的建立 255
10.4.2 模型模態(tài)分析 259
10.4.3 加載求解 260
10.4.4 水平地震響應分析 262
10.5 傳統(tǒng)木結(jié)構抗震性能參數(shù)分析 267
10.5.1 屋蓋質(zhì)量 268
10.5.2 外檐部分 269
10.6 本章小結(jié) 272
參考文獻 273