木节缺陷对木梁抗震性能影响的研究

发布时间：2023-04-05 03:01

　　木梁构件是中国传统木构架体系建筑的主要受力构件,其性能优劣直接影响结构在地震作用下的安全性。尤其对于强震近断层区域,显著的竖向地震作用下结构破坏严重,此时木梁的抗震性能对于确保结构安全性具有重要作用。木节属于木材的天然缺陷,其显著影响木构件力学性能。为了研究木节缺陷对木梁抗震性能的影响规律,以花旗松为研究对象,结合拟静力试验与数值模拟技术探讨了木节几何尺寸、木节位置对木梁滞回、刚度退化、耗能等力学特性的影响规律。主要工作包括以下几部分:(1)进行材性实验、设计试验构件。参照相关试验标准,测定了花旗松材试件的含水率、密度、顺纹抗拉强度、顺纹抗压与横纹抗压强度、抗弯弹性模量与抗弯强度等参数。试验结果表明:顺纹抗压和横纹抗压破坏为典型的延性破坏,顺纹抗拉试件为脆性破坏。对木材天然缺陷进行调研,基于已有研究成果,采用人工方法模拟木节、设计了包含木节直径不同、木节位置不同的木梁构件1 1组。(2)对试验构件进行拟静力试验。针对包括无木节、跨中具有木节的木梁构件,进行拟静力试验,获得各构件的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线和等效粘滞阻尼曲线。分析了木节直径以及木节位置对于梁抗震性能的影响。结果表明...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外相关研究现状
    1.3 本文主要研究内容
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 研究意义
第二章 木材的物理力学性能试验
    2.1 引言
    2.2 木材的构造
        2.2.1 木材的宏观构造
        2.2.2 木材的微观构造
    2.3 木材的天然缺陷
    2.4 木材的物理特性试验
        2.4.1 木材含水率
        2.4.2 木材密度
    2.5 木材的力学清材试验
        2.5.1 顺纹抗拉强度
        2.5.2 顺纹抗压强度与横纹抗压强度
        2.5.3 抗弯强度与抗弯弹性模量
        2.5.4 试验结果
    2.6 本章小结
第三章 跨中含木节缺陷的木梁抗震性能试验
    3.1 引言
    3.2 试验概况
        3.2.1 试件设计
        3.2.2 木节缺陷设计
        3.2.3 试验辅助构件
        3.2.4 试验测量装置
        3.2.5 试验加载制度
    3.3 试验结果与分析
        3.3.1 无木节缺陷木梁的试验结果及分析
        3.3.2 缺陷A1型木梁试验结果及分析
        3.3.3 缺陷A2型木梁试验结果及分析
        3.3.4 缺陷A3型木梁试验结果及分析
        3.3.5 跨中木节偏离中性轴距离的影响
    3.4 本章小结
第四章 含木节缺陷木梁的有限元模拟分析
    4.1 引言
    4.2 木节缺陷木梁的有限元模型的建立
        4.2.1 本构关系及强度准则
        4.2.2 有限元模型建立
    4.3 无木节缺陷木梁的有限元分析
    4.4 跨中含木节缺陷木梁的有限元数值模拟结果与分析
        4.4.1 缺陷A1型木梁有限元分析
        4.4.2 缺陷A2型木梁有限元分析
        4.4.3 缺陷A3型木梁有限元分析
        4.4.4 试验结果与有限元模拟对比分析
    4.5 梁上其他位置木节缺陷对梁抗震性能的影响研究
        4.5.1 木节缺陷位置设计
        4.5.2 木节位于加载点(B型缺陷)
        4.5.3 木节位于梁端附近(C型缺陷)
    4.6 木节在梁上位置对其抗震性能影响最不利分析
        4.6.1 木节至中性轴距离的影响
        4.6.2 木节至跨中距离的影响
    4.7 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3782595