木結(jié)構(gòu)模型的模擬損傷檢測與分析研究.pdf

1、我國木結(jié)構(gòu)有著悠久的歷史，已經(jīng)成為世界建筑之林的瑰寶，早在3500年前就有了用榫卯連接的方式制作的房屋。但木材很容易受到損害，如光照，溫濕，微生物之類的自然因素，也有人為破壞的影響，在經(jīng)受長時間的載荷和雨雪等作用下產(chǎn)生破壞。當(dāng)木材產(chǎn)生損傷后，就會產(chǎn)生開裂、剛度退化等，這都會影響結(jié)構(gòu)的使用壽命，因而在對木結(jié)構(gòu)進行保護的同時，需要對其損傷機理及其相關(guān)規(guī)律進行研究。
　　本論文是在國家自然科學(xué)基金重點項目“古建木構(gòu)的狀態(tài)評估、安全極限與

2、性能保持”（項目批準(zhǔn)號51338001）和國家自然科學(xué)基金項目“損傷古建筑木構(gòu)架抗震性能退化機理的研究”（項目批準(zhǔn)號51478409）的框架下，以揚州清代鹽商周扶九故居為研究對象，制作了木構(gòu)架縮尺模型。采用實體模型試驗與有限元模擬相結(jié)合的研究方法，首先，針對處于完好狀態(tài)下的木構(gòu)架實體模型在環(huán)境激勵下進行加速度信號采集;其次，在木構(gòu)架實體模型上人為制造出不同類型的損傷狀態(tài)，在上述相同環(huán)境激勵條件下進行加速度信號采集;然后，對不同狀態(tài)下獲得

3、的實測數(shù)據(jù)運用小波奇異譜熵理論進行損傷特性的分析研究，對實體模型的損傷位置和損傷程度進行分析與識別;最后，利用有限元軟件ANSYS建立了測試木構(gòu)架處于完好狀態(tài)、和處于不同損傷狀態(tài)下的有限元模型，在環(huán)境激勵條件下分別輸出相應(yīng)的加速度響應(yīng)信號，在此基礎(chǔ)上，運用小波奇異譜熵理論進行損傷特性的分析，與上述通過實測數(shù)據(jù)所獲得的結(jié)果進行了比對。從而驗證了運用小波奇異譜熵理論進行木結(jié)構(gòu)損傷特性研究的可行性。
　　木結(jié)構(gòu)在不同狀態(tài)（完好或受損傷時