傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)抗震性能與分析

目錄
前言
第1章 傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與震害特征 1
1.1 傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑分類 1
1.2 傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 4
1.3 古建筑木結(jié)構(gòu)的震害特征 10
第2章 直榫節(jié)點(diǎn)抗震性能 14
2.1 直榫節(jié)點(diǎn)擬靜力試驗 14
2.1.1 試件設(shè)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(diǎn)尺寸效應(yīng)與分析 24
2.2 單向直榫節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系 25
2.2.1 受力機(jī)理分析 25
2.2.2 彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系推導(dǎo) 26
2.2.3 力學(xué)模型驗證 30
2.3 半透榫節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系 31
2.3.1 受力機(jī)理分析 31
2.3.2 彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系力學(xué)模型推導(dǎo) 32
2.3.3 力學(xué)模型驗證 37
2.4 透榫節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系 37
2.4.1 受力機(jī)理分析 38
2.4.2 彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系力學(xué)模型推導(dǎo) 38
2.4.3 力學(xué)模型驗證 42
2.5 本章小結(jié) 43
第3章 燕尾榫節(jié)點(diǎn)抗震性能 44
3.1 燕尾榫節(jié)點(diǎn)擬靜力試驗 44
3.1.1 試件的設(shè)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(diǎn)的尺寸效應(yīng)與分析 53
3.2 燕尾榫節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系 55
3.2.1 受力機(jī)理分析 55
3.2.2 彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系力學(xué)模型推導(dǎo) 55
3.2.3 力學(xué)模型驗證 59
3.3 本章小結(jié) 60
第4章 榫卯節(jié)點(diǎn)力學(xué)模型 61
4.1 單向直榫節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角簡化力學(xué)模型 61
4.1.1 簡化力學(xué)模型的建立 61
4.1.2 簡化力學(xué)模型的驗證 62
4.2 半透榫節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角簡化力學(xué)模型 63
4.2.1 簡化力學(xué)模型的建立 63
4.2.2 簡化力學(xué)模型的驗證 65
4.3 透榫節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角簡化力學(xué)模型 65
4.3.1 簡化力學(xué)模型的建立 65
4.3.2 簡化力學(xué)模型的驗證 67
4.4 燕尾榫節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角簡化力學(xué)模型 68
4.4.1 簡化力學(xué)模型的建立 68
4.4.2 簡化力學(xué)模型的驗證 69
4.5 榫卯節(jié)點(diǎn)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(diǎn)力學(xué)性能 74
5.1 殿堂式斗栱節(jié)點(diǎn)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(diǎn)水平力-位移關(guān)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(dǎo) 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(fù)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(diǎn)抗震性能 87
6.1 叉柱造式斗栱節(jié)點(diǎn)豎向受力性能試驗 87
6.1.1 叉柱造式斗栱節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造特點(diǎn) 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(diǎn)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(dǎo) 96
6.2.4 理論結(jié)果與分析 100
6.3 叉柱造式斗栱節(jié)點(diǎn)擬靜力試驗 102
6.3.1 模型設(shè)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(diǎn)抗震性能影響 112
6.4 叉柱造式斗栱節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)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(dǎo) 115
6.4.3 連接枋轉(zhuǎn)動彎矩的推導(dǎo) 115
6.4.4 分析模型的驗證 118
6.4.5 恢復(fù)力模型的驗證 118
6.5 本章小結(jié) 119
第7章 榫卯連接木構(gòu)架抗震性能 121
7.1 木構(gòu)架擬靜力試驗 121
7.1.1 試驗試件的設(shè)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(gòu)架水平往復(fù)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(shè)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(gòu)架水平力-轉(zhuǎn)角關(guān)系模型 145
7.3.1 計算模型的確定 146
7.3.2 榫卯節(jié)點(diǎn)和柱腳節(jié)點(diǎn)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(gòu)架的抗震性能 154
8.1 木填充墻對木構(gòu)架抗震性能的影響 154
8.1.1 試驗試件的設(shè)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(fù)力模型 172
8.2.1 受力機(jī)理分析 172
8.2.2 約束木質(zhì)填充墻力-位移關(guān)系的推導(dǎo) 174
8.2.3 力-位移關(guān)系的驗證 177
8.2.4 力學(xué)模型簡化與驗證 178
8.2.5 恢復(fù)力模型的驗證 179
8.3 砌體填充墻木構(gòu)架擬靜力試驗 180
8.3.1 試件設(shè)計與制作 181
8.3.2 材料力學(xué)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(gòu)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(jī)理分析與模型假設(shè) 202
8.4.2 屈服荷載及屈服位移的推導(dǎo) 203
8.4.3 峰值荷載及峰值位移的推導(dǎo) 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(gòu)振動臺試驗 210
9.1 模型的設(shè)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(diǎn)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(gòu)地震反應(yīng)及分析 217
9.4.1 動力特性 217
9.4.2 加速度響應(yīng) 220
9.4.3 位移響應(yīng) 222
9.4.4 *大剪力分布規(guī)律 223
9.4.5 結(jié)構(gòu)耗能規(guī)律 224
9.5 填充墻對傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)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(yīng) 230
9.5.4 位移響應(yīng) 232
9.5.5 結(jié)構(gòu)的累積耗能 234
9.5.6 結(jié)構(gòu)耗能規(guī)律 237
9.6 本章小結(jié) 238
第10章 傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)有限元動力分析模型 239
10.1 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的模擬與驗證 239
10.1.1 柱腳節(jié)點(diǎn)的模擬與驗證 239
10.1.2 榫卯節(jié)點(diǎn)的模擬與驗證 243
10.1.3 斗栱節(jié)點(diǎn)的模擬與驗證 246
10.2 填充墻的模擬與驗證 249
10.3 其他構(gòu)件的簡化模擬 252
10.4 傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)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(yīng)分析 262
10.5 傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)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(xiàn) 273