江南地區(qū)宋元廳堂式木構(gòu)建筑的典型榫卯節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、江南古代木構(gòu)建筑，尤其是江南地區(qū)的宋元建筑，其先進(jìn)的木構(gòu)營(yíng)建技藝一直影響著我國(guó)北方甚至周邊國(guó)家木構(gòu)建筑的發(fā)展。目前學(xué)界對(duì)北方古代木構(gòu)建筑的研究較多，而對(duì)南方古代木構(gòu)建筑尤其是江南地區(qū)宋元早期木構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)性能的研究非常欠缺，為了科學(xué)地、合理地保護(hù)這些歷史文化瑰寶，迫切需要開(kāi)展對(duì)江南地區(qū)宋元木構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)性能的研究。
　　本文首先梳理出了江南地區(qū)宋元廳堂木構(gòu)建筑的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，包括江南宋元廳堂木構(gòu)建筑的材料特性、結(jié)構(gòu)布置原則、結(jié)構(gòu)組成特

2、點(diǎn)以及木構(gòu)架形式等，并總結(jié)了廳堂木構(gòu)架主要榫卯形式的構(gòu)造特點(diǎn)和作用。然后基于實(shí)例調(diào)研結(jié)果和《營(yíng)造法式》設(shè)計(jì)了8種榫卯節(jié)點(diǎn)模型，包括7種丁頭栱組合榫卯節(jié)點(diǎn)和1組簡(jiǎn)單透榫節(jié)點(diǎn)，并對(duì)8種模型試件進(jìn)行了豎向低周反復(fù)加載試驗(yàn)。試驗(yàn)研究表明:透榫丁頭栱組合榫卯節(jié)點(diǎn)在極限承載力、結(jié)構(gòu)安全儲(chǔ)備、剛度退化以及節(jié)點(diǎn)延性上均有較好的表現(xiàn);半榫加透榫丁頭栱組合榫卯節(jié)點(diǎn)雖然具有較好的極限承載力，但節(jié)點(diǎn)延性較差;雙卯丁頭栱組合榫卯節(jié)點(diǎn)和半榫丁頭栱組合榫卯節(jié)點(diǎn)各方面

3、的性能雖不如透榫丁頭栱組合榫卯節(jié)點(diǎn)，但也明顯優(yōu)于普通透榫節(jié)點(diǎn);相比而言，丁頭栱跳數(shù)對(duì)榫卯節(jié)點(diǎn)性能的影響不如丁頭栱榫卯形式的影響明顯。最后，采用ANSYS有限元軟件對(duì)節(jié)點(diǎn)的豎向、水平向和扭轉(zhuǎn)方向的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了理論分析，研究表明:有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相吻合;丁頭栱的加入改善了榫卯節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布情況;丁頭栱對(duì)減緩節(jié)點(diǎn)的剛度退化有一定的作用;透榫丁頭栱組合榫卯節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)性能總體優(yōu)于其它形式的丁頭栱組合榫卯節(jié)點(diǎn);丁頭栱跳數(shù)對(duì)榫卯節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)性能