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采用耗能装配节点的榫卯木构架抗震性能有限元分析
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作者 吴忠铁 张轲 +2 位作者 解宁 赵城 吴为 《地震工程学报》 北大核心 2025年第1期10-21,共12页
针对榫卯木构架常规梁柱榫卯节点的缺陷,提出一种榫卯木构架的梁柱耗能装配节点。为研究该耗能装配节点对木构架抗震性能的影响,利用有限元软件ABAQUS建立带有全钢耗能装配节点、橡胶柔性耗能装配节点、无加固的榫卯式节点三种不同类型... 针对榫卯木构架常规梁柱榫卯节点的缺陷,提出一种榫卯木构架的梁柱耗能装配节点。为研究该耗能装配节点对木构架抗震性能的影响,利用有限元软件ABAQUS建立带有全钢耗能装配节点、橡胶柔性耗能装配节点、无加固的榫卯式节点三种不同类型榫卯木构架的有限元模型,并进行单调荷载加载分析和低周反复加载分析,主要研究这三类榫卯木构架模型的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、承载力及耗能能力等力学性能;同时,利用能力谱曲线和需求谱曲线,采用性能点探讨三类木构架的抗震性能。结果表明,与原榫卯木构架相比,该耗能装配节点能够有效地调整和控制木构架的破坏模式,增强梁柱节点的非线性力学性能,显著提高榫卯木构架的整体抗震性能。 展开更多
关键词 榫卯木构架 耗能装配节点 力学性能 性能点 抗震性能
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U型钢包覆混凝土组合梁受弯性能试验与设计方法研究
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作者 王静峰 王泽兴 +1 位作者 徐文杰 郑齐敬 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第6期57-67,共11页
为研究新型U型钢包覆混凝土组合梁的受弯性能和破坏模式,对4根U型钢包覆混凝土组合梁进行受弯性能试验,揭示了试件的荷载-跨中挠度曲线、荷载-应变曲线规律,探究了组合梁受弯机理和协同工作模式,并根据其破坏模式分析了组合梁的受力性... 为研究新型U型钢包覆混凝土组合梁的受弯性能和破坏模式,对4根U型钢包覆混凝土组合梁进行受弯性能试验,揭示了试件的荷载-跨中挠度曲线、荷载-应变曲线规律,探究了组合梁受弯机理和协同工作模式,并根据其破坏模式分析了组合梁的受力性能。试验中采用插筋作为组合梁抗剪连接件,研究了组合梁在正、负弯矩作用下的受弯承载力以及榫卯搭接构造的影响。基于试验数据提出了新型U型钢包覆混凝土组合梁的受弯承载力计算方法。结果表明:U型钢包覆混凝土组合梁试件呈现出正截面受弯破坏模式且具有良好的受弯性能与延性;同等条件下,正弯矩作用下组合梁受弯承载力比负弯矩作用下高且延性好,前者抗弯承载力比后者高30%~40%,延性高20%~30%;榫卯搭接构造能实现完全共同工作且能有效提高组合梁的整体受弯承载力,含榫卯搭接构造的组合梁试件抗弯承载力比不含榫卯搭接的组合梁高20%~30%,但前者延性比后者低50%~55%;基于换算截面法提出的组合梁正、负弯矩作用下受弯承载力计算方法准确可靠,可应用于实际工程中。 展开更多
关键词 U型钢包覆混凝土组合梁 受弯承载力 榫卯搭接 插筋抗剪连接件
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榫头尺寸对速生杨木T型榫节点的力学性能影响研究 被引量:1
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作者 宋孟柯 关惠元 《林产工业》 北大核心 2025年第3期36-43,共8页
为提高速生人工林用于家具生产制造优势,利用阶梯式榉木分体椭圆榫对速生杨木T型榫节点进行连接,探究了横纹连接和顺纹连接两种方式下,榫头尺寸对榫节点抗拔强度和抗弯强度的影响。结果表明:横纹连接时,榫头厚度对榫节点抗拔强度和抗弯... 为提高速生人工林用于家具生产制造优势,利用阶梯式榉木分体椭圆榫对速生杨木T型榫节点进行连接,探究了横纹连接和顺纹连接两种方式下,榫头尺寸对榫节点抗拔强度和抗弯强度的影响。结果表明:横纹连接时,榫头厚度对榫节点抗拔强度和抗弯强度均产生显著影响,且对抗拔强度的影响(p<0.001)大于对抗弯强度的影响(p=0.003);顺纹连接时,就抗拔强度而言,榫头宽度对其不产生显著影响(p=0.274),榫头厚度对其产生显著影响(p=0.015)。就抗弯强度而言,榫头宽度、榫头厚度、榫头宽度和榫头厚度双因子交互,均对其产生显著性影响,且榫头宽度的影响(p=0.012)小于榫头厚度的影响(p<0.001)。因此,速生杨木与榉木接合时,适当调整榫头宽度和厚度能有效提高榫节点强度。研究结果可为相关设计提供依据和参考。 展开更多
关键词 速生杨木 榫节点增强 等效转化 榫头尺寸 方差分析
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考虑断裂损伤的足尺透榫节点抗震性能试验及恢复力模型研究
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作者 白福玉 董飞 +3 位作者 隋䶮 薛建阳 胡成明 吴晨伟 《土木工程学报》 北大核心 2025年第1期22-34,共13页
为研究断裂损伤对古建筑木结构透榫节点抗震性能及恢复力模型的影响,对3个足尺铁杉透榫节点模型进行拟静力试验,通过声发射测试确定节点临界荷载和临界能量释放率,分析节点断裂损伤模式、滞回性能,提出考虑断裂损伤效应的节点恢复力模... 为研究断裂损伤对古建筑木结构透榫节点抗震性能及恢复力模型的影响,对3个足尺铁杉透榫节点模型进行拟静力试验,通过声发射测试确定节点临界荷载和临界能量释放率,分析节点断裂损伤模式、滞回性能,提出考虑断裂损伤效应的节点恢复力模型。结果表明:往复荷载下透榫节点破坏为变截面与榫颈局部断裂,变截面局部为RL、LT及RT型断裂,榫颈局部为LT与RT型断裂。负向加载松动程度对节点能量释放率影响较大,负向最大能量释放率相差217.48kN/mm。拔榫量随松动程度增加而降低,正向加载拔榫量最多降低33.72%,负向加载拔榫量最多降低35.53%。变截面裂纹贯通前,随着节点松动增加,正负向加载初始滑移增大,弹性刚度减小,屈服刚度变化不大;榫颈截面开裂后,随着节点松动增加,正向加载刚度减小,负向加载刚度变化不大。 展开更多
关键词 古建筑木结构 足尺透榫节点 声发射 断裂损伤 抗震性能 恢复力模型
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常温及高温下损伤榫卯连接木框架受力性能试验研究
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作者 彭一清 陆宇 宋晓滨 《土木工程学报》 北大核心 2025年第9期1-10,共10页
带损伤榫卯节点木框架的抗火性能研究对既有传统木结构建筑防火安全具有重要的理论意义和工程应用价值。文章制作了2个无损和2个带损伤(节点松动、节点腐朽)的榫卯木框架试件,开展无损木框架的常温静力加载试验,并在此基础上开展30%持... 带损伤榫卯节点木框架的抗火性能研究对既有传统木结构建筑防火安全具有重要的理论意义和工程应用价值。文章制作了2个无损和2个带损伤(节点松动、节点腐朽)的榫卯木框架试件,开展无损木框架的常温静力加载试验,并在此基础上开展30%持荷比的无损和损伤木框架受火性能试验,对比分析榫卯木框架在标准升温条件下的抗火性能、截面温度分布与木材炭化速率。试验结果表明,节点损伤明显导致框架节点区域升温更快,且影响框架受火破坏模式,降低框架的抗火性能:无损试件受火后发生节点破坏,节点松动和节点腐朽的框架试件受火后发生梁受弯破坏,耐火极限分别为55.5min、28.3min、33.2min。文章试验中木材平均炭化速率为0.90mm/min。 展开更多
关键词 榫卯节点 木框架 损伤 受火试验 耐火极限
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传统民居馒头榫节点受力性能及影响因素分析
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作者 沈银澜 向师杰 +3 位作者 聂子扬 张涛 张利朋 戴俭 《振动与冲击》 北大核心 2025年第13期158-169,共12页
现存的北京四合院木构民居中,梁柱的连接节点多为馒头榫节点。该研究开展了两个2/3缩尺馒头榫节点模型的低周往复试验,利用ABAQUS有限元软件建立模型,并将模拟与试验结果进行对比校核。在此基础上,探讨了竖向荷载、摩擦因数、横纹和顺... 现存的北京四合院木构民居中,梁柱的连接节点多为馒头榫节点。该研究开展了两个2/3缩尺馒头榫节点模型的低周往复试验,利用ABAQUS有限元软件建立模型,并将模拟与试验结果进行对比校核。在此基础上,探讨了竖向荷载、摩擦因数、横纹和顺纹弹性模量和强度,以及榫头的残损等因素对馒头榫节点转动性能的影响规律。研究结果表明,馒头榫节点的破坏模式表现为榫头拔出、榫头根部挤压变形,以及木柱摇摆机制下端面对卯口附近木材的挤压。竖向荷载的增加提升了馒头榫节点的转动弯矩和刚度。在24 kN竖向荷载下,馒头榫节点模型提供的抗弯承载力为1.5 kN·m,抗弯刚度为101.4 kN·m/rad;10 kN竖向力导致其抗弯刚度降低了36.09%,最大弯矩承载能力降低了31.25%;20 kN竖向力导致其抗弯刚度降低了7.89%,最大弯矩承载能力降低了12.50%。摩擦因数的增加可导致馒头榫节点转动强度能力的提升。木材横纹弹性模量对馒头榫节点转动刚度的影响微小,但对抗弯承载弯矩有一定的影响。顺纹弹性模量对馒头榫节点初始抗弯刚度和承载力的影响也很小。横纹强度的增加导致馒头榫节点的抗弯能力表现出不同程度的提升,最大弯矩对应的转角也有不同程度的增加。榫头残损导致馒头榫节点抗弯能力不同程度的减弱。研究成果为四合院木结构民居的保护和修缮提供了参考和理论基础。 展开更多
关键词 传统民居 榫卯节点 馒头榫 有限元模拟 参数化分析
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地铁预制装配式车站结构榫槽式预应力接头抗剪性能研究
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作者 严佳佳 臧延伟 +3 位作者 刘长宝 章天杨 王博川 狄宏规 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第6期61-66,75,共7页
[目的]在沉井法预制装配式地铁车站下沉施工过程中,包络车站主体的链刀设备会对已拼合的装配式结构接缝产生较大的横向剪切作用。因此,需设计一种新型接头形式,并对其抗剪性能关键指标进行重点研究,以保障施工及运营阶段的安全性与耐久... [目的]在沉井法预制装配式地铁车站下沉施工过程中,包络车站主体的链刀设备会对已拼合的装配式结构接缝产生较大的横向剪切作用。因此,需设计一种新型接头形式,并对其抗剪性能关键指标进行重点研究,以保障施工及运营阶段的安全性与耐久性。[方法]以长春地铁某预制装配式车站侧墙横向接头为研究对象,建立了新型榫槽式预应力接头的精细化数值模型,针对预应力钢绞线和预应力螺栓连接的榫槽接头构件进行了四点剪切试验,并对接头构件的变形、混凝土的损伤规律进行了系统分析。[结果及结论]在剪力加载过程中,两种预应力接头均先表现为凹侧构件榫槽底部和斜向延伸的混凝土损伤,随后手孔位置出现应力集中现象和贯通构件的直线损伤。在接头连接件长度相同的工况下,当剪力增加到1100 kN时,预应力螺栓接头最大位移小于0.5 mm,相比预应力钢绞线接头表现出更强的抗剪刚度。接头连接件长度较短时未完全参与接头构件的整体抗剪受力或导致构件提前破坏。 展开更多
关键词 地铁 预制装配式车站结构 榫槽式预应力接头 抗剪性能
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基于有限元法的玫瑰椅结构力学仿真及选材研究
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作者 阳鹏 胡文刚 《林产工业》 北大核心 2025年第8期16-20,共5页
以传统明式玫瑰椅为例,通过计算机数值仿真方法,依据家具力学测试标准对选取的三种不同木材制作的玫瑰椅的静力学强度及耐久性进行仿真模拟,旨在从家具结构力学角度评估传统椅类家具的可靠性,进而为传统家具替代性材料的选则提供依据。... 以传统明式玫瑰椅为例,通过计算机数值仿真方法,依据家具力学测试标准对选取的三种不同木材制作的玫瑰椅的静力学强度及耐久性进行仿真模拟,旨在从家具结构力学角度评估传统椅类家具的可靠性,进而为传统家具替代性材料的选则提供依据。采用有限元软件对玫瑰椅结构强度与耐久性进行了研究,包括座面、椅腿前向静载荷模拟以及耐久性模拟。选取了花榈木(Ormosia henryi Prain)、榉木(Fagus sylvatica)和杉木(Cunninghamia lanceolata)作为模拟材料,使用ABAQUS分析了玫瑰椅静载荷中的受力情况,并联合采用FE-SAFE分析了玫瑰椅的疲劳寿命,评估材料是否满足玫瑰椅的结构要求。对照GB/T 10357.3—2013《家具力学性能试验第3部分:椅凳类强度和耐久性》要求,花榈木和榉木可满足玫瑰椅的结构强度要求,而杉木则达不到,且榉木可作为花榈木的替代材料。 展开更多
关键词 玫瑰椅 有限元法 疲劳寿命 榫卯结构 选材
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装配式地下结构注浆式榫槽接头设计承载判据研究
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作者 林放 杨秀仁 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第3期587-595,共9页
注浆式榫槽接头作为干式连接装配式车站结构中承载性能的关键组件,其工作状态的准确判定对装配式结构设计至关重要。本研究以注浆式榫槽接头为研究对象,基于多种类型接头在关键受力方向上的1∶1原型加载试验结果,开展不同类型注浆式榫... 注浆式榫槽接头作为干式连接装配式车站结构中承载性能的关键组件,其工作状态的准确判定对装配式结构设计至关重要。本研究以注浆式榫槽接头为研究对象,基于多种类型接头在关键受力方向上的1∶1原型加载试验结果,开展不同类型注浆式榫槽接头的承载余量分析,并提出接头设计判据的划分规则。研究建议将接头承载特征曲线中的第2个拐点作为接头结构工作弯矩设计校核的限值。从接缝变形量、接头转动量和抗弯刚度等方面论证该设计判据拐点的合理性。在此基础上,建立加力棒在受拉侧双榫接头的承载判据包络图,并对实际应用中同种类型接头进行有限元数值模拟和现场测试结果的校核。数值计算与现场测试结果均表明所研究的接头具有较大的安全储备。 展开更多
关键词 地铁车站 预制装配 注浆式榫槽接头 承载能力 设计判据
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考虑注浆粘结强度的注浆式榫槽接头抗弯性能数值模拟研究
10
作者 范奇 林放 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第3期532-538,共7页
预制构件接头是装配式地铁车站相较于传统现浇车站的显著结构特征。为探究注浆式榫槽接头的受弯变形及破坏机理,首先,通过试验明确接头注浆材料(改性环氧树脂)的压缩变形特性,以及改性环氧树脂与混凝土之间的粘结特性;随后,基于试验结果... 预制构件接头是装配式地铁车站相较于传统现浇车站的显著结构特征。为探究注浆式榫槽接头的受弯变形及破坏机理,首先,通过试验明确接头注浆材料(改性环氧树脂)的压缩变形特性,以及改性环氧树脂与混凝土之间的粘结特性;随后,基于试验结果,提出考虑注浆粘结强度的接头注浆面接触模拟方法(粘结破坏模型),并建立接头弯曲加载的有限元数值模型进行计算分析。计算结果表明:1)接头的弯矩-转角曲线与已有试验结果拟合良好,其弯曲破坏裂缝的分布模式与试验观察一致。2)主拉应力的发展、浆液与混凝土的粘结关系破坏及裂缝扩展模式等计算结果,进一步揭示注浆式榫槽接头的弯曲变形机理。3)通过对比分析粘结破坏、摩擦和绑定3种注浆面接触关系的模拟方法发现,采用摩擦或绑定接触关系的计算结果会低估接头的抗弯承载性能。4)精细化模拟注浆式榫槽接头中混凝土与改性环氧树脂的粘结关系对于准确评估其力学性能具有重要意义。 展开更多
关键词 地铁车站 预制装配 注浆式榫槽接头 粘结界面 抗弯性能 数值模拟
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ECC和预制榫卯混合连接装配式桥墩抗震试验及计算方法
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作者 林上顺 林永捷 +1 位作者 张建帅 赵锦冰 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第2期472-483,共12页
为提高装配式桥墩的受力性能和耐久性,提出采用现浇纤维增强水泥基复合材料(ECC)和预制榫卯混合连接的装配式桥墩,开展不同设计参数(凹槽深度和现浇ECC层厚度)的桥墩拟静力试验,建立经试验验证的ABAQUS有限元模型;同时进行拓展参数分析... 为提高装配式桥墩的受力性能和耐久性,提出采用现浇纤维增强水泥基复合材料(ECC)和预制榫卯混合连接的装配式桥墩,开展不同设计参数(凹槽深度和现浇ECC层厚度)的桥墩拟静力试验,建立经试验验证的ABAQUS有限元模型;同时进行拓展参数分析,在此基础上进行理论推导,提出混合连接装配式RC(reinforced concrete)桥墩的骨架曲线特征值计算方法和恢复力模型.结果表明:3根桥墩试件破坏模式均为压弯破坏,各试件的ECC现浇段均未发生破坏;凹槽深度、现浇ECC段高度的变化对桥墩的延性系数、极限位移的影响较为显著;理论分析计算结果与有限元分析结果吻合良好,除峰值位移外,各公式计算值与有限元计算值之比均在0.85~1.14,计算结果可靠;混合连接装配式桥墩恢复力模型计算的滞回曲线与试验曲线吻合较好,可用于桥墩弹塑性计算. 展开更多
关键词 桥梁工程 榫卯连接 抗震性能 纤维增强水泥基复合材料 恢复力模型
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中国古建筑木结构榫卯节点加固的试验研究 被引量:96
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作者 谢启芳 赵鸿铁 +2 位作者 薛建阳 姚侃 隋龑 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期28-34,共7页
通过对3个按照《营造法式》制作的二等材殿堂式木构架的缩尺模型,以及3个碳纤维布和2个扁钢加固榫卯节点的构架模型在水平低周反复荷载作用下的试验研究,得到了未加固构架、碳纤维布加固构架及扁钢加固构架的破坏特征、滞回曲线、骨架... 通过对3个按照《营造法式》制作的二等材殿堂式木构架的缩尺模型,以及3个碳纤维布和2个扁钢加固榫卯节点的构架模型在水平低周反复荷载作用下的试验研究,得到了未加固构架、碳纤维布加固构架及扁钢加固构架的破坏特征、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。试验结果表明:所有构架的梁、柱构件完好无损,破坏均发生在榫卯节点;未加固构架、碳纤维布加固构架及扁钢加固构架的滞回曲线有明显的不同;碳纤维布和扁钢加固后构架强度和刚度增加,而耗能能力却有所降低;木构架具有非常好的变形能力。扁钢加固适合于强度或刚度明显不足且较隐蔽的榫卯节点,而碳纤维布加固适合于破损程度较小的榫卯节点。 展开更多
关键词 古建筑木结构 榫卯节点 加固 碳纤维布 扁钢
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中国古建木构架在水平反复荷载作用下变形及内力特征 被引量:37
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作者 高大峰 赵鸿铁 +1 位作者 薛建阳 张鹏程 《世界地震工程》 CSCD 2003年第1期9-14,共6页
通过对三个严格按照中国宋·《营造法式》中有关大木作的形制与构造要求制作的木构架模型在水平反复荷载作用下的试验研究,分析与探讨了中国古代木造结构在相应状态下的变形及受力特征及其榫卯节点工作机制,通过对榫卯节点的转动弯... 通过对三个严格按照中国宋·《营造法式》中有关大木作的形制与构造要求制作的木构架模型在水平反复荷载作用下的试验研究,分析与探讨了中国古代木造结构在相应状态下的变形及受力特征及其榫卯节点工作机制,通过对榫卯节点的转动弯矩与相应转角试验数据的分析与研究,确定了榫卯节点的转动刚度,提出了该类型结构在水平地震作用下的计算模型,并就额枋正截面上的最大应变与内力,作了理论计算与试验数据的对比,两者吻合较好,从而证明了所选模型的合理性,为中国古建木构架在水平地震作用下的抗震分析提供了一种可资借鉴的方法。 展开更多
关键词 水平反复荷载作用 变形 中国古建筑 抗震分析 榫卯节点 计算模型
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古建筑榫卯节点加固方法振动台试验研究 被引量:27
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作者 周乾 闫维明 +1 位作者 李振宝 张博 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期70-78,共9页
为保护古建筑,采用振动台试验方法,研究了中国古建筑榫卯节点的有效抗震加固方法。基于某古建筑的实际尺寸,制作了1∶8缩尺比例的木结构空间框架模型,其中梁和柱采用燕尾榫形式连接。分别考虑马口铁、钢构件和CFRP布加固榫卯节点,进行... 为保护古建筑,采用振动台试验方法,研究了中国古建筑榫卯节点的有效抗震加固方法。基于某古建筑的实际尺寸,制作了1∶8缩尺比例的木结构空间框架模型,其中梁和柱采用燕尾榫形式连接。分别考虑马口铁、钢构件和CFRP布加固榫卯节点,进行了振动台试验。通过白噪声激励,获得了构架加固前后的基频及阻尼比;通过输入不同加速度峰值的El-Centro波,获得了典型节点的位移响应、加速度响应及减震系数等抗震参数。结果表明,构架加固前后的基频J(钢构件)>J(CFRP布)>J(马口铁)>J(未加固);阻尼比D(未加固)>D(马口铁)>D(钢构件)>D(CFRP布);构架位移响应峰值umax(CFRP布)<umax(钢构件)<umax(马口铁);构架加速度响应峰值amax(钢构件)<amax(CFRP布)<amax(马口铁);减震系数β(钢构件)<β(CFRP布)<β(马口铁)。因此,对于不同的加固方法而言,马口铁最差,CFRP布较好,钢构件最佳。 展开更多
关键词 木结构 抗震 动力响应 榫卯节点
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古建木结构榫卯连接的扁钢加固试验 被引量:27
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作者 姚侃 赵鸿铁 +2 位作者 薛建阳 李俊华 谢启芳 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期220-224,共5页
通过比例为1:3.52的古建木结构模型振动台试验,研究了用Q235扁钢加固榫卯连接节点的加固性能及效果.对模型加固前后的加速度、位移时程响应、自振频率和阻尼比进行了对比分析.结果表明加固后结构刚度略有提高,但符合刚度等效的加固原则... 通过比例为1:3.52的古建木结构模型振动台试验,研究了用Q235扁钢加固榫卯连接节点的加固性能及效果.对模型加固前后的加速度、位移时程响应、自振频率和阻尼比进行了对比分析.结果表明加固后结构刚度略有提高,但符合刚度等效的加固原则,榫卯结构耗能转变为主要依靠扁钢屈服后塑性变形耗能,有效阻止了结构榫卯节点的破坏.从而验证了榫卯连接的扁钢加固方案是可行的,可为古建筑木结构抗震加固提供一种方法. 展开更多
关键词 古建筑木结构 振动台试验 抗震加固 榫卯 动力反应
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高轴压作用下盾构隧道复杂接缝面管片接头抗弯试验 被引量:56
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作者 封坤 何川 肖明清 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期99-110,132,共13页
在采用盾构法应对大埋深、高水压等特殊环境时,具有凹凸榫、双侧止水构造的复杂接缝面接头大量运用,在该情况下其抗弯性能较为复杂。文章结合广深港高速铁路狮子洋隧道工程,针对高轴压作用下复杂接缝面管片接头的抗弯性能、破坏特征开... 在采用盾构法应对大埋深、高水压等特殊环境时,具有凹凸榫、双侧止水构造的复杂接缝面接头大量运用,在该情况下其抗弯性能较为复杂。文章结合广深港高速铁路狮子洋隧道工程,针对高轴压作用下复杂接缝面管片接头的抗弯性能、破坏特征开展了足尺试验研究,试验结果表明,高压作用下管片接头抗弯刚度在初始段小弯矩作用下增长近似线性,后段呈明显非线性,而且轴力水平越大线性段保持越长;由于负弯曲时管片内侧接触传力区混凝土参与受压,增加了接缝面的抗弯能力,使负弯荷载下抗弯刚度比正弯荷载下抗弯刚度略大。接缝面张开情况随弯矩呈"台阶状"变化,在接缝面线性张开时轴力的增长对于接缝面张开的约束作用不明显,而非线性增长阶段轴力对与张开量的约束明显;止水材料对于接头抗弯刚度的影响很小,在进行管片接头抗弯刚度的设计与计算分析时可忽略不计;正弯荷载与负弯荷载作用时管片接头的破坏过程不同,正弯荷载作用下接头螺栓先于接头破坏,负弯荷载作用下接头破坏时螺栓未破坏。研究结果可为盾构法隧道的设计、施工和相关研究提供重要参考。 展开更多
关键词 盾构法隧道 管片接头 凹凸榫 足尺试验 抗弯性能 破坏特征
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不对称榫卯节点正反向受弯性能试验研究 被引量:13
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作者 陈春超 邱洪兴 +1 位作者 包轶楠 郝晓航 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1224-1229,共6页
对透榫、半榫、十字箍头榫3种不对称榫卯节点的正反向受弯性能进行了单调加载试验,获得了节点的弯矩-转角、拔榫量-转角关系曲线以及节点的破坏形态.结果表明:透榫和十字箍头榫正反向受弯破坏形态分别为榫头变截面处顺纹撕裂继而榫根折... 对透榫、半榫、十字箍头榫3种不对称榫卯节点的正反向受弯性能进行了单调加载试验,获得了节点的弯矩-转角、拔榫量-转角关系曲线以及节点的破坏形态.结果表明:透榫和十字箍头榫正反向受弯破坏形态分别为榫头变截面处顺纹撕裂继而榫根折断和榫根附近处受弯破坏,而半榫正反向受弯破坏形态均为脱榫破坏.透榫和半榫节点正向受弯承载力和破坏时的极限转角比反向受弯小很多;十字箍头榫节点正反向受弯承载力比较接近,但正向受弯破坏时的极限转角比反向受弯大很多.3种榫卯节点的拔榫量和转角均具有很好的线性关系.此外,榫头上侧缝隙对榫卯节点的受弯性能有着重大影响. 展开更多
关键词 榫卯节点 弯矩 转角关系 破坏形态 受弯性能
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古建筑直榫节点扁钢与阻尼器加固比较研究 被引量:24
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作者 潘毅 王超 +2 位作者 唐丽娜 李玲娇 耿鹏飞 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期981-986,1031,共7页
为更好地对古建筑木结构进行抗震加固,基于直榫节点力学模型,以汶川地震中受损的青城山黄帝殿为例,对直榫节点分别采用扁钢和阻尼器加固,对比分析了加固前后结构的自振周期、节点加速度放大系数以及被加固节点相邻杆件的内力.结果表明:... 为更好地对古建筑木结构进行抗震加固,基于直榫节点力学模型,以汶川地震中受损的青城山黄帝殿为例,对直榫节点分别采用扁钢和阻尼器加固,对比分析了加固前后结构的自振周期、节点加速度放大系数以及被加固节点相邻杆件的内力.结果表明:2种加固方法均能提高结构的抗震性能,但扁钢加固加大了节点刚度和部分相邻构件的内力,易导致相邻节点拔榫破坏;阻尼器加固可在不增大节点刚度的条件下,减轻结构的地震响应,加固节点的加速度放大系数降低12.8%,加固节点相连杆件的拉力、剪力和弯矩分别平均降低48.3%、40.6%和52.1%,起到了耗能和防止拔榫的作用. 展开更多
关键词 古建筑木结构 直榫节点 抗震加固 扁钢 阻尼器
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中国古建木构架在水平反复荷载作用下的试验研究 被引量:14
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作者 高大峰 赵鸿铁 +1 位作者 薛建阳 张鹏程 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 2002年第4期317-319,324,共4页
通过对三个严格按照中国宋·《营造法式》中有关大木作的形制与构造要求制作的木构架模型在水平反复荷载作用下的试验研究 ,分析与探讨了中国古代木造结构在相应状态下的变形及受力特征及其榫卯节点工作机制 ,通过对榫卯节点的转动... 通过对三个严格按照中国宋·《营造法式》中有关大木作的形制与构造要求制作的木构架模型在水平反复荷载作用下的试验研究 ,分析与探讨了中国古代木造结构在相应状态下的变形及受力特征及其榫卯节点工作机制 ,通过对榫卯节点的转动弯矩与相应转角试验数据的分析与研究 ,确定了榫卯节点的转动刚度 ,提出了该类型结构在水平地震荷载作用下的计算模型 ,并就额枋正截面上的最大应变与内力 ,作了理论计算与试验数据的对比 ,两者吻合较好 ,从而证明了所选模型的合理性 。 展开更多
关键词 水平反复荷载 中国 古建筑 抗震 榫卯节点 计算模型
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江浙地区抬梁和穿斗木构体系典型榫卯节点受力性能 被引量:31
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作者 淳庆 吕伟 +1 位作者 王建国 潘建伍 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期151-158,共8页
针对江浙地区抬梁和穿斗木构体系中馒头榫、透榫、半榫及瓜柱柱脚直榫4种典型榫卯节点,通过试验研究其在低周反复荷载作用下的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、转角刚度、延性系数及耗能能力.结果表明:馒头榫、透榫、半榫节点的滞回曲线... 针对江浙地区抬梁和穿斗木构体系中馒头榫、透榫、半榫及瓜柱柱脚直榫4种典型榫卯节点,通过试验研究其在低周反复荷载作用下的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、转角刚度、延性系数及耗能能力.结果表明:馒头榫、透榫、半榫节点的滞回曲线均呈Z形,具有明显的捏拢特性,而瓜柱柱脚直榫节点的滞回曲线呈反S形,较不饱满;这4种榫卯试件均经历了弹性阶段、屈服阶段和破坏阶段,耗能能力随着节点转角的增加而减小;在节点耗能能力上,按从优到劣排序分别为半榫、馒头榫、透榫、瓜柱柱脚直榫.研究结果可为抬梁和穿斗木构建筑的计算分析及保护修缮提供理论基础. 展开更多
关键词 传统木构建筑 抬梁体系 穿斗体系 榫卯节点 受力性能
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