古木材性測試及木構一字榫卯節(jié)點力學性能分析.pdf

1、我國擁有眾多以木構架為主要承重體系的古建筑，這類古建筑木結構（簡稱古建木構）具有極高的建筑結構科技成就，正面臨著維護修繕與可持續(xù)開發(fā)利用等諸多難題，亟需有效地修復措施與保護方案。古建木構是由榫卯節(jié)點連接而成的木質桿系結構，而表現(xiàn)出高度非線性與顯著耗能性能。榫卯節(jié)點形制、用材與摩擦機理復雜，是解決古建木構難題的關鍵。本文對古木樣本進行了材料試驗與分析;歸納了古建木構的關鍵部位，對其中的一字榫卯節(jié)點進行了力學性能分析與簡化，來為古建木構體系

2、分析提供參考。
　　在山西省萬榮縣飛云樓的現(xiàn)場微震測試與節(jié)點測量中，收集了廢棄的古木碎木樣本，為解決其無法進行標準材性試驗的難題，利用特殊設計的小試件進行了古木材性測試，并得到了古木樣本基本力學性能的全過程曲線。通過形態(tài)、密度、紋理特征與色澤對古木樣本進行了所屬構件的歸類。根據古木小試件試驗結果，歸納并提出了古木樣本的材料模型;提出了由正交各向異性彈性層與GASKET層復合的層模型，來模擬古木橫紋承壓能力;利用強度失效準則對古木斷

3、裂性能進行了模擬，并提取了未測得的材料參數(shù)。
　　結合古建木構現(xiàn)場考察及大量古建筑史料研究，歸納并提取了不同形制古建木構的關鍵部位，并對其類型與構造進行了確定。在以應縣木塔為工程實例的結構體系分析基礎之上，對關鍵部位中的一字榫卯節(jié)點進行了力學性能分析研究，提出了適用于古建木構結構體系的混合桿系計算模型?；旌蠗U系模型由梁單元、剛性梁、半剛性單元、承壓單元及斷裂單元構成，并由節(jié)點足尺試驗確定了所需計算參數(shù)。計算結果能反應出節(jié)點受拉失效