不同松動(dòng)程度下古建筑透榫節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究.pdf

1、中國古建筑氣勢(shì)恢宏，造型優(yōu)美，具有鮮明的民族特色，在世界建筑中可稱是獨(dú)樹一幟的建筑體系。然而隨著時(shí)間的推移，很多現(xiàn)存古建筑中存在不同程度的殘損，例如榫卯節(jié)點(diǎn)的松動(dòng)，木材腐朽導(dǎo)致的材性劣化，屋架傾斜，斗栱歪閃等。其中，榫卯節(jié)點(diǎn)松動(dòng)是典型的一種殘損類型。由于榫卯節(jié)點(diǎn)是古建筑木結(jié)構(gòu)抗震體系當(dāng)中重要的耗能構(gòu)件。因此，研究不同程度的節(jié)點(diǎn)松動(dòng)對(duì)榫卯節(jié)點(diǎn)的抗震性能影響具有較好的理論意義和實(shí)用價(jià)值，對(duì)古建筑的修繕加固有重要的意義。
　　通過對(duì)6個(gè)

2、不同松動(dòng)程度透榫節(jié)點(diǎn)試件的低周反復(fù)加載試驗(yàn)，得到了完好節(jié)點(diǎn)與不同程度松動(dòng)節(jié)點(diǎn)的破壞形態(tài)、彎矩-轉(zhuǎn)角滯回曲線、彎矩-轉(zhuǎn)角骨架曲線、剛度退化規(guī)律、延性、變形能力及耗能等性能。試驗(yàn)結(jié)果表明：透榫節(jié)點(diǎn)破壞形態(tài)主要為榫頭部分拔出，榫頸截面一側(cè)木材纖維拉斷并斜向榫頭端部延伸，發(fā)生彎曲破壞，榫頭變截面處木纖維順紋撕裂，并一直延伸至榫頭根部；各節(jié)點(diǎn)滯回曲線形狀均為反Z形，且松動(dòng)程度越大，捏攏效應(yīng)越明顯；松動(dòng)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)彎矩、剛度和耗能均低于完好節(jié)點(diǎn)，并隨

3、著節(jié)點(diǎn)松動(dòng)程度增大而逐漸降低；各節(jié)點(diǎn)均有較好的變形能力，松動(dòng)節(jié)點(diǎn)的極限轉(zhuǎn)角大于完好節(jié)點(diǎn)，并隨節(jié)點(diǎn)的松動(dòng)程度增大而增大。
　　通過ABAQUS軟件對(duì)試驗(yàn)透榫節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元模擬分析，得到節(jié)點(diǎn)模型的變形圖、應(yīng)力云圖和彎矩-轉(zhuǎn)角骨架曲線，將有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證模型的可行性。在此基礎(chǔ)上，對(duì)透榫節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元參數(shù)分析，分析結(jié)果表明：隨著榫高、摩擦系數(shù)、橫紋彈性模量、順紋彈性模量的增大，節(jié)點(diǎn)剛度、屈服彎矩及極限彎矩逐漸增大；順