混凝土與木混合結(jié)構(gòu)性能分析.pdf

1、木材自然生長，是可再生資源，木結(jié)構(gòu)綠色環(huán)保，在北美、歐洲和日本等地區(qū)廣泛用于各種建筑，近幾年隨著國家對建筑節(jié)能減排的重視，木結(jié)構(gòu)在中國也受到了人們的關(guān)注，但以往木結(jié)構(gòu)形式大多用于低密度的建筑，不適合中國當(dāng)前人多地少的國情，所以將木結(jié)構(gòu)和常見的混凝土結(jié)構(gòu)組合在一起，發(fā)揮兩種結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)點和特色，對推動木結(jié)構(gòu)應(yīng)用以及提高建筑節(jié)能效應(yīng)是一種有益的嘗試。 常見的混凝土與木混合結(jié)構(gòu)多為結(jié)構(gòu)下部采用混凝土結(jié)構(gòu)，上部采用木結(jié)構(gòu)。本文提出了一種

2、新的混凝土與木混合結(jié)構(gòu)形式，在混凝土框架中上下相鄰兩層為一個住宅單元，分戶樓板和分戶隔墻以及外圍護采用混凝土和砌塊，而兩層單元內(nèi)部采用輕型木結(jié)構(gòu)樓板和木隔墻，即在常見的混凝土住宅中以混凝土框架為結(jié)構(gòu)主體，兩層單元套內(nèi)部分使用木樓板和木隔墻，將現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)應(yīng)用到多層住宅中，探索一種既舒適環(huán)保又經(jīng)濟耐用的住宅形式。 對于這種兩層單元的混合結(jié)構(gòu)，一個關(guān)鍵的問題就是如何考慮單元中木樓蓋的剛度、木樓蓋對混凝土框架水平力分配的影響以及混合結(jié)構(gòu)

3、整體抗震耗能性能。木樓蓋在兩層單元中是主要的抗側(cè)力構(gòu)件，并對與其相連的混凝土框架水平力的分配有著重要的影響，所以研究木樓蓋的性能是本文提出的該類混合結(jié)構(gòu)房屋進行整體分析的基礎(chǔ)。 本文主要采用了試驗研究的方法對該類混合結(jié)構(gòu)中的木樓蓋進行了研究分析，試驗對象為一個單層混凝土框架與輕型木樓蓋的混合結(jié)構(gòu)，試驗主要分為兩個部分，第一部分為彈性階段的單向加載。在加載過程中根據(jù)結(jié)構(gòu)荷載位移曲線分析了混合結(jié)構(gòu)在彈性階段木樓蓋的剛度和木樓蓋對混凝

4、土框架水平力分配的影響，試驗共有三種不同的樓蓋工況，分別為滿鋪木樓蓋，開洞口木樓蓋以及無樓蓋，通過對試驗結(jié)果進行對比分析，提出了輕型木結(jié)構(gòu)樓蓋等效剛度的計算方法。第二部分為低周反復(fù)加載，主要對合結(jié)構(gòu)滯回曲線進行分析，通過對延性系數(shù)、耗能系數(shù)、結(jié)構(gòu)剛度退化等方面的對比研究該類新型混合結(jié)構(gòu)的抗震耗能性能。 在試驗研究的基礎(chǔ)上，以常見的六層住宅和十二層住宅結(jié)構(gòu)為計算分析對象，將兩層單元的混合結(jié)構(gòu)應(yīng)用到實際結(jié)構(gòu)中，進行整體計算分析時，將

5、兩層單元套內(nèi)的輕型木結(jié)構(gòu)樓蓋按等效剛度轉(zhuǎn)換為混凝土彈性樓蓋，參與結(jié)構(gòu)整體計算，研究該類新型混合結(jié)構(gòu)的各種性能，在相同的建筑形式下采用不同的結(jié)構(gòu)方案，即傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和本文提出的兩層單元混合結(jié)構(gòu)，然后對建筑物在結(jié)構(gòu)自重、結(jié)構(gòu)造價、基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)變形、抗震性能、抗火以及其他方面進行對比分析。 本文提出的這種兩層單元的混凝土和木混合結(jié)構(gòu)，很好的利用了混凝土框架和輕型木結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)點，在保證結(jié)構(gòu)承載力和變形要求的前提下，還對結(jié)構(gòu)自重、基礎(chǔ)、造價和