中国古建筑木结构榫卯节点加固的试验研究.docx

中国古建筑木结构的主要特点之一就是柱和额柄组成的构架以及其他构件之间采用样卯连接。这种连接方式使得各节点刚柔并济，具有一定的抗弯能力及良好的耗能能力。但是这种连接方式在水平地震作用下会使木结构出现局部拔桦、节点松脱现象，使得整体或局部构架歪闪倾斜。因此对古建筑木结构梯卯节点及加固的研究具有极其重要的意义。这两篇（中国古建筑木结构样卯节点加固的试验研究、碳纤维布及扁钢加固古建筑桦卯节点抗震性能试验研究）主要探究了燕尾禅在未加固、用碳纤维布加固、用扁钢加固三种情况下构架的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、强度和刚度退化规律、变形及耗能等性能，现总结如下：（1）滞回曲线：滞回曲线形状是构架抗震性能的一个综合表现，滞回环面积越大，表明构架消耗地震能量的能力越强，抗震性能越好。所有构架的荷载-位移滞回曲线都具有明显的“捏缩”这说明样卯之间在受力的过程中发生了较大的滑移，且滑移量随位移幅值的增加而增大。这是由于桦卯在受力过程中产生了塑性变形，循环加载过程中桦卯之间留有空隙，要经过一段滑移后才能重新挤压受力）。扁钢加固的钢架其滞回曲线比未加固构架更为饱满（一方面扁钢自身具有刚度，另一方面扁钢在梯卯未挤压时受到拉力后也能限制样卯的转动）。CFRP布加固的构架其滞回曲线的饱满度介于未加固构架和扁钢加固构架之间（CF即布在梯卯未挤压时也能限制样卯的转动，但是CFRP布本身不具有）（这个可能是刚度比较小吧，我也不太确定，文献中是这样说的）。（2）骨架曲线：骨架曲线能够反映构架的极限承载力和变形能力。从本次试验的结果可以看出：扁钢加固构架的强度和刚度得到了明显的提富，碳纤维布加固构架的强度和刚度也比未加固构架的要大，特别是在水平位移较大时提高幅度更大。（3）刚度退化：各构架的刚度随着位移的增加而逐步减小，但减小的幅度不是很大，扁钢加固构架刚度较大（扁钢自身具有一定的刚度），未加固构架较小，CFRP布加固的构架居中。（4）耗能能力：各构件的等效粘滞阻尼系数随着位移的增加而减小，并趋于稳定。而未加固构架的耗能性能反而比扁钢加固和碳纤维布加固的构架的耗能性能。心得：碳纤维布加固和扁钢加固后构架的刚度和强度增加，但耗能能力却有，怎样找到一个最有利的平衡点是问题的关键。另外扁钢加固构架梯卯节点可以提高其强度，但同时也增加了其刚度，从而会受到更大的地震作用，因此需进一步研究加固后刚度和强度的变化规律，从而选择合适的扁钢用量。二、下周的任务1、继续查看相关文献；2、帮助课题组其他同学做实验，提高自己的动手能力。实验结果的图形:O0.0.30,0.20.0.10,S茶*变回榻«掰一二三四五 架架架架架 一二三构架构W 架架架固构固固固 构5SLg加加加加图8构架等效粘滞阻尼系数与位移的关系Fig.8Viscousdampingratio-deformationrelationshipsoftheframes结构的耗能能力通常用等效粘滞阻尼系数来衡量，等效粘滞阻尼系数越大，表明结构的耗能能力越好，从图可以看出未加固构架的耗能性能最好，碳纤维布加固的构架次之，扁钢加固构架的耗能能力最差。