古建筑木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點(diǎn)摩擦耗能及抗震性能分析.pdf

1、古建筑木結(jié)構(gòu)在地震作用時，其榫卯連接之間允許有一定量的水平錯動，節(jié)點(diǎn)之間將會發(fā)生摩擦，正是由于榫卯節(jié)點(diǎn)之間的這種摩擦耗能從而使古建筑木結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。因此對榫卯連接之間的特性進(jìn)行深入研究，是古建筑木結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特性及其進(jìn)行抗震性能研究的基礎(chǔ)。本文基于能量等效原理，推導(dǎo)出了榫卯節(jié)點(diǎn)之間的干摩擦耗能的等效阻尼系數(shù)，以一榀框架為例，定量地研究了木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點(diǎn)在地震作用下的摩擦耗能減震性能。基于榫卯節(jié)點(diǎn)的摩擦耗能，建立了西安鐘樓整體結(jié)構(gòu)的

2、簡化模型，對結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行了研究。本文完成的主要研究工作有：
　?。?）建立了木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)等效摩擦阻尼系統(tǒng)，利用能量等效原理，將榫卯接觸面之間的摩擦力變換為等效阻尼，推導(dǎo)出節(jié)點(diǎn)關(guān)于干摩擦耗能的等效阻尼系數(shù)。以燕尾榫節(jié)點(diǎn)為例，定量得到了木結(jié)構(gòu)榫卯連接的等效阻尼系數(shù)的大小。
　?。?）以一榀木框架為例，考慮了節(jié)點(diǎn)關(guān)于干摩擦耗能的等效阻尼系數(shù)，對比研究了結(jié)構(gòu)在地震作用下梁、柱頂?shù)奈灰婆c梁柱節(jié)點(diǎn)相對位移，分析了結(jié)構(gòu)的各層次的滯回曲

3、線以及累計(jì)耗能曲線，引入減震系數(shù)，得到了榫卯節(jié)點(diǎn)的摩擦滑移在地震作用下具有較好的減震作用，而且隨著地震動強(qiáng)度的增大，其減震效果越明顯；由榫卯連接的柱架耗能占總耗能的主要部分，而榫卯連接之間的摩擦滑移也能夠占總耗能的一定比例。
　?。?）為了定量研究干摩擦耗能對整體結(jié)構(gòu)的影響，以西安鐘樓為研究對象，考慮了節(jié)點(diǎn)關(guān)于干摩擦耗能的等效阻尼系數(shù)，通過對結(jié)構(gòu)的模態(tài)的分析驗(yàn)證了模型的正確性。研究了結(jié)構(gòu)在不同地震激勵作用下柱腳、一層、二層以及屋蓋