论文题目：中国古建筑木结构边跨半榫节点抗震机理研究
摘要：中国古建筑木结构是世界建筑史上的瑰宝,但在其漫长的生命周期中,环境因素和人为因素为中国古建筑木结构带来各种形式的损伤。带有损伤的中国古建筑木结构在地震荷载作用下往往会出现局部破坏,甚至倒塌现象。经调研,中国古建筑木结构在地震灾害作用下,多发生榫卯连接位置的破坏。因此,对中国古建筑木结构榫卯节点进行加固修缮,可以很好的避免整体结构的破坏。针对地震荷载作用下的中国古建筑木结构榫卯节点加固修缮往往要依托于该节点抗震机理的研究。目前国内外学者对透榫、直榫和燕尾榫等节点的抗震机理进行了理论分析、有限元分析、试验分析。但是,经过调研发现,抬梁式中国古建筑木结构中边跨位置常用的半榫节点抗拉拔能力弱,该类节点在地震荷载作用下容易出现局部破坏,导致中国古建筑木结构的倒塌。但是,针对该类节点的试验研究较多,理论分析和有限元分析十分少见。因此,本文首先使用理论分析的方法,对该类节点在地震荷载作用下的工作过程进行描述。其次,使用力学分析方法对该类节点在地震荷载作用下的M-θ曲线进行预测,并提出相应的理论公式对M-θ曲线的自由转动阶段、弹性状态阶段和塑性状态阶段进行描述。另外,带缝工作应是中国古建筑木结构边跨半榫节点地震荷载作用下的工作常态。但是目前很少学者对带缝的边跨半榫节点在地震荷载作用下的工作状态进行研究,故此本文利用有限元分析软件,对带缝的中国古建筑木结构边跨半榫节点在地震荷载作用下的工作机理进行研究。通过有限元分析结果可知,缝隙的存在会影响该类节点在地震荷载作用下的受力状态。在地震荷载往复作用下,该类节点出现了较大的滑移,使得原本“梭形”饱满的滞回曲线变为“反Z形”。缝隙的存在也导致该类节点抗震极限承载力下降,刚度退化规律和位移延性指标也发生了改变。
关键词：中国古建筑木结构;边跨半榫节点;有限元分析;理论分析;抗震机理
学科专业：建筑与土木工程（专业学位）
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景与意义
1.2 课题相关内容介绍
1.2.1 中国古建筑木结构
1.2.2 中国古建木结构构件与连接节点
1.2.3 中国古建筑木结构损伤
1.3 本课题的研究现状
1.3.1 中国古建筑木结构柱脚节点研究现状
1.3.2 中国古建筑木结构榫卯节点研究现状
1.3.3 中国古建筑木结构斗栱节点研究现状
1.4 本课题的主要工作
第2章 中国古建筑木结构边跨半榫节点抗震机理理论分析
2.1 边跨半榫节点模型选取
2.2 地震荷载作用下边跨半榫节点往复运动过程理论描述
2.2.1 边跨半榫节点正向加载理论描述
2.2.2 边跨半榫节点反向加载理论描述
2.3 边跨半榫节点M-θ曲线理论描述
2.3.1 边跨半榫节点正向加载M-θ曲线
2.3.2 边跨半榫节点反向加载M-θ曲线
2.4 本章小结
第3章 中国古建筑木结构边跨半榫节点抗震机理有限元分析
3.1 边跨半榫节点有限元模型建立
3.1.1 研究工具的选择
3.1.2 有限元模型的选取
3.1.3 建模细节
3.2 边跨半榫节点有限元模型模拟结果分析
3.2.1 破坏过程
3.2.2 抗震特征量获取
3.3 本章小节
第4章 带缝工作的中国古建筑木结构边跨半榫节点抗震机理有限元分析
4.1 带缝的边跨半榫节点有限元模型建立
4.1.1 缝隙设置简述
4.1.2 建模细节
4.2 带缝的边跨半榫节点有限元模型破坏现象比对
4.3 带缝的边跨半榫节点有限元模型关键参数比对
4.4 本章小结
第5章 结论与展望
致谢
参考文献