木结构榫卯节点抗震性能及加固研究

中国古代木结构建筑榫卯节点抗震试验研究中国古代木结构建筑作为中国文化的重要组成部分，在传统建筑学中占有着重要的地位。

作为一种特殊的建筑形式，木结构建筑由于其独特的建筑技术和色彩文化特点，一直备受人们的青睐。

然而，随着中国现代化建筑的进步和发展，传统的木构建筑已经逐渐淡出文化舞台，甚至连古老的建筑技术也面临着越来越多的挑战。

但是，随着近年来地震频发，对于传统建筑的抗震能力也越来越受到关注。

事实上，经过多年的实践，木结构建筑的耐震性得到了良好的验证。

本文通过榫卯节点有关的抗震试验研究，探讨了中国古代木结构建筑的抗震能力。

一、中国古代木结构建筑的历史和发展中国古代的建筑与文化，其历史与悠久的发展经历，对于建筑和文化有着很深远的影响。

古代中国最早的建筑形式，是在青铜器时代出现的建筑单元，这些建筑单元部分使用木材，但没有加工榫卯结构。

而随着时间的推移和中国文化的蓬勃发展，木结构建筑逐渐成为人们所推崇的建筑形式。

中国木结构建筑主要采用拼合的、榫卯连接的方式，切割、加工和安装的逐步完善和发展，使木结构建筑逐渐成为一种工艺技术的结晶。

榫卯连接技术也体现了中国工匠精湛的木材加工技术。

二、木结构建筑榫卯连接技术榫卯连接技术是中国古代木结构建筑的核心技术，它是构造系统的精髓之一。

榫卯连接的技术是指通过将构件上的凸出部分和凹进部分进行精密地加工，并将其恰当地组合在一起，形成一种结构连接方式。

由于这种结构连接方式的设计和加工技能，中国木结构建筑在古代的建筑历史上享有很高的声誉，如“飞檐重檐”、“暗间明窗”等气势恢宏的木构建筑都是采用榫卯连接技术。

三、木结构建筑的抗震能力研究中国古代木结构建筑作为一种特殊的建筑形式，其耐震性一直是人们关注的焦点。

毕竟，地震对于建筑物的威胁是不可忽视的。

经过多年的研究和探索，笔者发现榫卯连接技术是中国木结构建筑具有很好抗震性的因素之一。

在千百年来的实践中，中国木结构建筑的榫卯连接技术被广泛应用于建筑物中，并得到了良好的实证结果。

木结构建筑的抗震性能研究在当今的建筑领域中，抗震性能是一个至关重要的考量因素。

地震作为一种不可预测且破坏力巨大的自然灾害，对建筑物的安全性构成了严重威胁。

在众多建筑结构类型中，木结构建筑以其独特的性能在抗震方面展现出了一定的优势。

木结构建筑之所以能够在抗震中表现出色，首先得益于木材本身的特性。

木材具有较好的柔韧性和延展性，这使得它在受到地震力作用时能够产生一定的变形而不至于立即断裂。

相比之下，一些脆性材料如混凝土和砖石，在受到强大的外力时容易突然破裂，从而导致建筑物的整体垮塌。

木结构建筑的连接方式也对其抗震性能起到了关键作用。

传统的木结构连接多采用榫卯结构，这种巧妙的连接方式不仅能够提供足够的强度，还能够在地震时允许一定的相对位移，从而消耗地震能量，减轻结构的损伤。

此外，现代木结构建筑中还常常使用金属连接件，这些连接件经过精心设计和计算，能够在保证结构稳固的同时，提供一定的弹性变形能力。

从结构体系来看，木结构建筑通常具有较低的重心和较为均匀的质量分布。

这使得在地震发生时，结构所受到的倾覆力矩较小，从而降低了倒塌的风险。

而且，木结构建筑的框架结构能够有效地分散和传递地震力，将其均匀地分配到各个构件上，避免了局部受力过大而导致的破坏。

为了更深入地研究木结构建筑的抗震性能，科学家们进行了大量的实验和模拟分析。

通过模拟地震振动台试验，研究人员可以直观地观察到木结构建筑在不同强度地震作用下的反应和破坏模式。

实验结果表明，木结构建筑在较小的地震作用下能够保持良好的工作性能，而在较大地震作用下，虽然可能会出现部分构件的损坏，但整体结构仍能够保持不倒，为人员的逃生提供了宝贵的时间。

在实际的地震案例中，木结构建筑的抗震表现也得到了一定的验证。

例如，在一些地震多发地区，木结构房屋在经历地震后往往能够相对较好地保存下来，而周边的砖混结构或钢结构建筑可能已经遭受了严重的破坏。

这不仅说明了木结构建筑在抗震方面的优势，也为今后的建筑设计和建造提供了有益的参考。

传统木构建筑竖向半燕尾榫抗震性能研究在我国农村,木结构农房依旧比较盛行,主要是因为其适于人类居住的特性和边远山区交通不发达,可以因地制宜就地取材来建造房屋。

然而村民所建造的农房否是根据工人经验建造,没有具体的规范手册,技术比较落后。

在国家“十二五”科技支撑计划课题“传统农房建造技术改良与应用示范(2015BAL03B03)”支持下,来针对木结构农房的节点进行了研究。

传统木结构建筑能够流传至今屹立不倒,其中榫卯节点连接在结构中发挥重要作用。

作为半刚性节点,能够承载一定的弯矩和变形,具有良好的耗能能力和延性,而传统木结构榫卯连接节点较为常见的有燕尾榫、透榫、半透榫等。

由于传统燕尾榫存在削弱柱横截面面积,传统透榫地震时易拔出等缺陷,提出一种用于木结构建筑梁柱的竖向半燕尾榫节点连接结构,并通过试验验证分析其力学性能。

本文分别对传统榫卯单向节点和新型竖向半燕尾榫单向节点进行低周往复试验对比分析及传统榫卯一品框架和新型竖向半燕尾榫一品框架低周往复试验对比分析。

通过试验得到木材的抗压强度、抗拉强度和弹性模量,为理论计算和ABAQUS数值分析提供了必要依据。

通过低周往复试验对单向榫卯节点以及一品木构架模型进行试验研究,得到榫头的拔出量,模型的破坏模式以及节点的滞回曲线。

试验结果表明,所有模型的破坏都发生在节点处,传统透榫以节点的拔出破坏为主、传统燕尾榫节点以卯口撕裂、榫头拔出破坏为主、竖向半燕尾榫节点以榫颈拔断和榫额剪切破坏为主。

通过对传统榫卯节点和新型竖向半燕尾榫节点的滞回曲线、骨架曲线对比分析,单向节点试验所得到的滞回曲线呈反S形,一品木构架模型的滞回曲线在加载初期几乎完全重合近似于平行四边形,由于中部捏拢效应严重,又近似于弓形,随着荷载和循环的往复,滞回环形状近似于Z形,所有模型的滞回环的捏拢效应严重,但竖向半燕尾榫节点的捏拢效应要低于传统榫卯节点的捏拢效应。

并且新型竖向半燕尾榫节点的转动弯矩、刚度和耗能能力优于传统直榫节点,因此可以得到新型竖向半燕尾榫节点模型的抗震性能要优于传统榫卯节点模型的抗震性能。

标题：古建筑榫卯节点力学模型与抗震加固研究1. 引言古建筑是我们宝贵的文化遗产，其中的木结构建筑以其独特的工艺和建筑风格，承载着丰富的历史和文化内涵。

然而，由于受到自然灾害和人为破坏的影响，许多古建筑面临着不同程度的损坏和衰退。

如何有效地保护和抗震加固古建筑，成为了当前的研究热点之一。

本文将从木结构古建筑榫卯节点力学模型和抗震加固方面展开全面的讨论和分析。

2. 木结构古建筑榫卯节点力学模型2.1. 榫卯节点的构造和特点古建筑中的榫卯节点是指通过榫头和卯榫相互咬合，形成稳固的连接点。

这种传统的木结构连接方式具有独特的机械原理和结构特点，经过千百年来的实践检验，展现出了较强的稳定性和承载能力。

在力学模型方面，榫卯节点的设计原理和受力特点是理解木结构古建筑整体稳定性和强度的关键。

2.2. 古建筑榫卯节点的力学模型传统木结构古建筑中的榫卯连接方式呈现出了复杂的力学特性，包括受力分布、应力传递和变形规律等方面的问题。

通过建立榫卯节点的力学模型，我们可以深入理解榫卯连接在外力作用下的响应机制，为后续的抗震加固研究提供理论支撑。

3. 木结构古建筑抗震加固研究3.1. 古建筑抗震加固的必要性由于古建筑的特殊文化价值和结构特点，一旦发生地震等自然灾害，其抗震能力往往十分有限，易受损或倒塌。

进行古建筑的抗震加固研究对于保护这些珍贵的文化遗产至关重要。

3.2. 抗震加固技术的应用与研究针对木结构古建筑的抗震加固技术，现有研究主要集中在结构加固、榫卯节点加固和材料应用等方面。

其中，如何有效地应用榫卯节点的力学特性和设计原理，结合新型材料和加固技术，成为了当前研究的焦点之一。

通过实验和理论模拟，可以验证加固方案的有效性，并为实际工程提供可行方案。

4. 个人观点与总结古建筑榫卯节点力学模型和抗震加固研究是一项具有重要实践意义和深远文化价值的课题。

通过全面的力学模型和抗震加固技术研究，可以有效地保护和传承木结构古建筑的独特魅力和历史内涵。

中国传统木结构榫卯的建构研究中国传统的木结构建筑以其独特的风格和精湛的技艺闻名于世。

其中，榫卯结构作为木结构建筑的重要组成部分，不仅体现了古代建筑师的智慧和匠心，也为中国传统建筑文化增添了丰富的内涵。

本文将深入探讨中国传统木结构榫卯的建构研究，以期为相关领域的学者和爱好者提供有益的参考。

榫卯是一种用于连接和固定木结构建筑的独特结构形式。

它通过在木材上加工出特定的凹凸部分，使得两根木材能够精确地咬合在一起，从而达到稳定和承重的效果。

榫卯结构以其耐久性、稳定性和抗震性而备受赞誉，是中国传统木结构建筑的一大特色。

根据不同的建构目的和结构特点，榫卯可分为多种类型。

常见的榫卯结构包括直榫、燕尾榫、弧形榫、格肩榫等。

每种榫卯都有其特定的用途和特点，如直榫适用于简单的连接，燕尾榫则具有较好的抗震性能等。

传统木结构榫卯的建构流程包括选材、加工和组装三个主要步骤。

选择合适的木材，确保其质量和纹理符合要求；通过斧、锯、刨等工具将木材加工成所需的形状和尺寸；进行组装，将各个部分按照设计要求组合在一起，完成榫卯结构的制作。

在传统木结构榫卯建构过程中，有一些技巧和注意事项。

选材方面应选择干燥程度合适、无裂缝、无节疤的优质木材；在加工过程中，要注意保持木材的精度和一致性，以确保榫卯的配合紧密；在组装过程中，应遵循设计图纸，正确安装各个部分，确保结构稳固。

同时，对于不同类型的榫卯，要采取相应的施工方法，充分考虑其特点和用途。

例如，在制作燕尾榫时，要特别注意其角度和尺寸的准确性，以确保其具有良好的抗震性能。

中国传统木结构榫卯作为古代建筑师们的智慧结晶，不仅在建筑美学上有着卓越的表现，更在工程实用上有着不可替代的作用。

通过对榫卯结构的深入研究和探讨，我们可以更好地了解和传承这份宝贵的文化遗产。

随着现代科技的发展和应用，我们可以结合传统工艺和现代技术，进一步发展和创新榫卯结构，为保护和传承中国传统文化，以及推动现代木结构建筑的发展做出贡献。

中国木结构古建筑榫卯连接节点抗震性能研究进展【摘要】:榫卯连接是中国木结构古代建筑的重要特征。

由于在地震作用下，梁柱等构件一般会处于弹性工作状态，节点的抗震性能就决定了整个建筑的安全，因此该领域已成为古建筑保护工作的研究热点方向。

对中国古代建筑榫卯节点抗震性能研究进展情况进行了梳理，并提出了相应的见解。

【关键词】:木结构古建筑；榫卯连接节点；抗震性能；研究引言中国木结构古建筑具有良好的抗震性能，迄今尚存有许多已逾千年的建筑遗存，虽经历了许多地震灾害作用而仍能挺然直立的事实就是明证。

一个结构减震耗能能力的大小，是其抗震性能好坏的重要标志。

榫卯连接方式与斗棋结构是中国木结构古建筑的主要结构特征，也是中国古建筑区别于世界它系建筑结构的主要标志。

在地震作用下，作为重要结构特征的榫卯节点与斗棋的抗震机制是一个值得深入研究的问题。

一、榫卯结构及其分类榫卯结构是建筑或家具中相连接的两构件上采用的一种凹凸处理接合方式。

凸出部分叫榫(或榫头);凹进部分叫卯(或榫眼、榫槽)。

这种形式在我国传统建筑与家具中达到很高的技艺水平，同时也常见于其他木、竹、石制的器物中。

我国古建筑家具把各个部件连接起来的“榫卯”做法，是建筑家具造型的主要结构方式。

各种榫卯做法不同，应用范围不同，但它们在每处建筑或每件家具上都具有形体构造的“关节”作用几十种不同的“榫卯”，按构合作用来归类，大致可分为三大类型:一类主要是作面与面的接合，也可以是两条边的拼合，还可以是面与边的交接构合。

如“槽口榫”、“企口榫”、“燕尾榫”、“穿带榫”、“扎榫”等。

如图（1）所示：图（1）另一类是作为“点”的结构方法。

主要用于作横竖材丁字结合，成角结合，交叉结合，以及直材和弧形材的伸延接合。

如“格肩榫”、“双榫”、“双夹榫”、“勾挂榫”、“锲钉榫”、“半榫”、“通榫”等等。

如图（2）：图（2）还有一类是将三个构件组合一起并相互连结的构造方法，这种方法除运用以上的一些榫卯联合结构外，都是一些更为复杂和特殊的做法。

Science &Technology Vision科技视界科技视界0引言,。

,,[1]。

,。

,。

,,,,,,,。

,,,,,,,。

,。

,,,。

1榫卯节点抗震性能,,,。

,,[3-5]。

,、。

1.1燕尾榫节点,[6]1:3.52,-。

[7],、M -θ(1)。

图1燕尾榫节点M -θ关系曲线,[8]、,、,:古木结构榫卯节点抗震性能研究崔航1*施毕新2丛宇1蓝迪2(1.四川省文物考古研究院,四川成都610041;2.西南科技大学土木工程与建筑学院,四川绵阳621010)【摘要】榫卯连接是传统木结构极具特色的营造技艺。

榫卯节点“刚柔相济”,具有半刚性的连接特性,使得古木结构具有良好的抗震性能。

文章根据古木结构的震害调研,得到了木结构的地震破坏主要表现为榫卯节点拔榫及构架倾斜,在此基础上,归纳了不同木结构梁柱榫卯节点的抗震性能。

【关键词】古建筑木结构,榫卯节点,抗震性能中图分类号:TU366.2文献标识码:ADOI:10.19694/ki.issn2095-2457.2022.10.20※基金项目:四川省科技厅科研院所科技成果转化项目(2021JDZH0036)。

*通信作者:崔航,硕士,研究方向为文物建筑保护技术研究。

建筑与工程64科技视界;,。

[9](2),,,:,。

图2人工模拟虫蛀燕尾榫节点,[10]、, :,,,,、。

[11], :,,。

,,、,、,。

1.2直榫节点,[12],,,,—。

[13],—,。

,[14],。

[15](3),:,,。

图3带雀替的半榫节点木构件模型,[16],,。

[17]、,:,、。

,,。

,,,。

1.3其他榫卯节点,[18],,、、M-θ。

ChangW.S[19]Nuki,,Nuki,。

,[20]、,:,。

[21]、,:建筑与工程65Science&Technology Vision科技视界科技视界,<<,。

,Keita Ogawa[22]。

,,,,。

中国木结构古建筑抗震性能的探讨中国木结构古建筑是中国古代建筑的重要组成部分，具有悠久的历史和丰富的文化内涵。

由于木材材质的特殊性，木结构古建筑的抗震性能一直备受关注。

本文将从木结构古建筑的特点、抗震原理和现状入手，探讨中国木结构古建筑抗震性能的问题，并提出相应的加固方案，以期为木结构古建筑的保护与传承提供参考。

一、木结构古建筑的特点木结构古建筑是中国古代建筑的重要代表，其主要特点包括结构简洁、工艺精湛、美学价值高等。

通常，木结构古建筑采用榫卯结构，即利用榫头和榫眼等零件将木料连接在一起，形成具有一定强度和稳定性的建筑结构。

木结构古建筑在建筑材料的选择上也有一定的规范，如古建筑中多使用红杉、松木等木材，这些木材具有较好的抗震性能。

木结构古建筑的抗震性能来源于其结构特点和建筑材料的选择。

榫卯结构形成了一种密实的结构体系，能有效地分散地震作用力，提高了整体结构的抗震能力。

选用的木材本身具有一定的韧性和弹性，可以吸收地震能量，减小震动对建筑结构的破坏。

木结构古建筑在施工过程中还有许多细节处理，如斜撑、榫卯结构的精准连接等，这些都是提高其抗震性能的重要因素。

随着地震活动的频繁，木结构古建筑的抗震性能也受到了挑战。

一方面，部分木结构古建筑由于年代久远，建筑结构出现了老化、腐蚀等问题，抗震性能大大降低；一些木结构古建筑在现代社会中承受了更多的人为和自然灾害，加剧了其抗震性能的破坏。

根据中国地震局的统计数据，中国自1949年以来，平均每年发生地震次数为约2000次，这也加大了木结构古建筑抗震性能的要求。

保护和维护木结构古建筑的抗震性能，成为了当前亟需解决的问题。

四、木结构古建筑抗震性能的加固方案1. 结构加固：对古建筑的榫卯结构进行细部加固，主要包括增加斜撑、改善节点连接以及提高结构整体的稳定性。

2. 材料处理：对古建筑使用的木材进行处理，主要包括防腐、防虫等处理，延长木材的使用寿命。

3. 防震设施安装：在古建筑内部安装地震感应器、减震器等设施，及时发现并减小地震对古建筑的损害。

西安建筑科技大学
硕士学位论文
古建木结构建筑榫卯及构架力学性能与抗震研究
姓名：罗勇
申请学位级别：硕士
专业：结构工程
指导教师：赵鸿铁
20060601
步骤２：加载且得到解
定义分析类型和选项，指定载荷步选项，开始有限元求解。

非线性求解经常要求多个载荷增量，且总是需要平衡迭代，它不同于线性求解。

步骤３：考察结果
来自非线性静态分析的结果主要由位移，应力，应变，以及反作用力组成．可以用ＰＯＳＴＩ（通用后处理器），或者用ＰＯＳＴ２６（时间历程后处理器），来考察这些结果。

向Ａ１６面施加弯矩后，模型变形及应力分布见图２．８～２．１４所示：
图２．８榫卵相对转动变形图
图２．９卵口变形图
图２．１０卯口应力云图
图２．１１榫头摩擦力分布图
图２．１２榫头受拉应力云图
西安建筑科技大学硕士论文
图２．１３榫头挤压变形云图
图２．１４卯口受剪应力云图
对面Ａ１６施加水平位移时，得到计算结果如图２．１５—２．１８，榫卵节点的弯矩与位移关系示于图２．１９。

图２．１５榫卯相对脱开变形图
西安建筑科技大学硕士论文１６
图２．１６榫卵脱开时节点横纹位移图
图２．１７榫卯脱开时节点横纹位移图
图２．１８榫卯米泽斯应力云图。

木结构建筑在抗震性能方面的研究木结构建筑是指使用木材作为建筑结构主要构件的建筑，其特点是具有较低的能耗、较高的环保性和良好的且感性美观。

随着人们生活质量的不断提高，对建筑的安全性要求也越来越高。

然而，传统的木结构建筑一直面临着其在抗震性能方面的局限性的挑战。

现在，我们就来探讨一下木结构建筑在抗震性能方面的研究。

一、木结构建筑的传统局限性传统的木结构建筑面临的主要问题是不稳定和较差的抗震性能。

这是由于木材的特性造成的，例如木材的重量较轻，柔韧性高，易受冲击和水分的影响，这些都是其抗震性差的原因。

此外，木材还存在着易变形、易腐烂等问题。

因此，在抗震方面，木结构建筑受到了很大的限制，并且在地震中容易发生瓦断倒塌等情况，造成了严重的人员伤亡和财产损失。

二、木结构建筑的抗震性能研究在面对木结构建筑的传统局限性的同时，人们也在不断的研究和探索，并开发出各种技术手段，以提高木结构建筑的抗震性能。

1、配置合理的抗震支撑系统传统的木结构建筑主要依赖木框架的稳定性来承受水平荷载，而抗震支撑系统则是增强木框架稳定性的措施之一。

抗震支撑系统是通过将各个建筑构件相互连接，形成稳定的整体来抗震的。

这一措施可以起到强化建筑框架的效果，提高建筑物的抗震能力，并降低其在地震中的破坏风险。

2、材料的选择和加工方法的改善为了更好地提高木结构建筑的抗震性能，首先需要进行材料的选择和加工方法的改善。

建筑师可以选择具有高强度和耐久性的木材作为建筑主要材料，并在加工过程中使用先进的工具和技术进行处理，保证木材致密度和强度的提高。

3、加强木材结构的连接方式木结构建筑的连接方式也是影响其抗震性能的重要因素。

在传统的木结构建筑中，通常采用的是集中式节点连接的方式，这种方式往往容易出现结构之间的不协调和落差，造成整体的破坏。

因此，在现代木结构建筑中，人们采用的是分散式节点连接的方式，使得各个建筑构件之间的连接更加均衡和强固，从而提高抗震性能。

4、结构钢化技术的应用结构钢化技术是提高木结构抗震性能的另一种常见方法。

中国卯榫结构防震原理中国卯榫结构是一种传统的木构建筑技术，在建筑结构中常被用于连接木柱、木梁等构件。

它具有结构简单、稳定可靠的特点，且能够有效地提升建筑的抗震性能。

本文将探讨中国卯榫结构的防震原理。

一、卯榫结构的概述中国卯榫结构是一种传统的建筑连接技术，其起源可以追溯到几千年前的中国古代。

卯榫结构采用凹槽和凸榫的方式连接木构件，通过互锁而形成稳定的结构系统。

与传统的钢筋混凝土结构相比，卯榫结构的特点在于木构件之间的连接更为紧密，且无需借助其他材料，使得建筑体系更为简单和安全。

二、卯榫结构的抗震优势1. 几何连贯性：卯榫结构通过优化的构件连接方式，使得整个建筑体系具备较好的连贯性。

木构件之间的凹槽和凸榫形成了一个紧密的拼图，能够有效地抵抗地震带来的水平力和剪切力，从而减小建筑物的震动。

2. 高质量木材：卯榫结构常使用优质的木材作为建筑材料。

这些木材具有良好的强度和刚度，能够在地震时承受较大的荷载。

相比之下，钢筋混凝土结构在地震中易受损，容易出现开裂和破坏，而木材则具有较高的韧性和延性。

3. 柔韧性：卯榫结构具有较好的柔韧性，能够在地震中进行一定的位移和变形，从而消耗地震能量。

与之相比，刚性结构易受到地震冲击和共振效应的影响，容易发生破坏。

三、卯榫结构的防震机制1. 摩擦力：卯榫结构通过木构件之间的紧密连接，形成大量的摩擦力。

在地震时，这些摩擦力能够抵抗建筑物的位移，降低震动对建筑物的影响。

2. 拼插力：卯榫结构采用凹槽和凸榫的方式进行连接，凸榫的插入形成了一个稳固的连接点。

在地震时，木构件之间的拼插力能够有效地防止结构的松动和位移。

3. 增加质量：卯榫结构常采用较重的木材作为建筑材料，增加建筑物的质量。

在地震时，较重的建筑物能够更好地抵抗震动力量，减小结构破坏的风险。

四、卯榫结构的应用案例1. 张家口卧佛寺：位于河北省张家口市的卧佛寺是一座采用卯榫结构的古代佛教建筑。

该建筑完全依靠木构件的凹槽和凸榫连接，经历了多次地震仍然保持完好。

古建筑木结构带雀替榫卯节点力学性能与加固试验研究以木结构为主的中国古建筑作为历史璀璨文明的重要见证,在世界建筑体系上可谓独树一帜。

古建筑历史悠久,结构繁杂,经历了数百年仍能屹立不倒,证明了其优良的抗震性能。

但目前许多现存木结构古建筑由于自然灾害、岁月侵蚀等因素导致不同程度的结构破坏,甚至面临倒塌的危险。

我国古建筑大木结构之间的连接方式以榫卯连接为主,再加以雀替等辅助力学构件,使得节点具有较好的抗震耗能效果。

本文遵循古建筑“整旧如旧”的维护加固原则,应用现代技术手段对木结构榫卯节点力学性能、减震机理等进行研究,掌握其规律,找到科学环保合理的加固方法。

通过对四个带雀替榫卯节点的木构架模型进行低周往复荷载试验,得到了透榫节点的破坏形态、弯矩和转角之间的滞回曲线和骨架曲线、节点刚度退化规律和延性系数,并拟合出反映一般规律的弯矩转角关系公式。

试验表明:透榫节点的主要破坏形式以拔榫破坏为主,且在榫根处发生弯曲破坏,榫根处顺纹受拉面木纤维撕裂,榫头和卯口产生一定的塑性变形;节点滞回曲线形状均为反Z形,具有明显的捏拢效果。

节点刚度和耗能性能随着塑性变形增大和拔榫滑移量增大而逐渐降低。

利用ABAQUS软件对试验榫卯节点进行有限元仿真模拟,得到仿真节点有限元模型的变形图、应力分布云图、弯矩转角之间的骨架曲线、刚度退化曲线。

将试验结果与有限元分析结果进行对比分析,验证了仿真模型的可行性和拟静力试验分析结果的准确性。

在榫卯节点力学试验和仿真模拟的分析基础上,对四个有损的带雀替榫卯节点木构架进行碳纤维布加固。

通过拟静力试验得到加固后榫卯节点的弯矩转角滞回曲线、弯矩转角骨架曲线、刚度退化曲线、延性系数以及加固后的弯矩转角拟合关系。

通过加固前后的试验结果对比分析,得出碳纤维布对榫卯节点具有较好的加固效果。

优质论文硕博学位论文1／105穿斗式木结构榫卯连接抗震性能试验研究1重庆大学硕士学位论文(专业学位)学生姓名：李佩指导教师：黄浩讲师兼职导师：邓高峰高工学位类别：工程硕士（建筑与土木工程领域）重庆大学土木工程学院二O一六年五月基金项目：国家自然科学基金资助项目（51408081）Seismic Behavior Experimental Study on Mortise-tenon Joints of Column and TieTimber Construction2A Thesis Submitted to Chongqing Universityin Partial Fulfillment of the Requirement for theProfessional DegreeByLi PeiSupervised by Lec.Huang HaoPluralistic Supervised by Sen.Eng.Deng GaofengSpecialty:ME(Architectural and Civil Engineering Field)College of Civil Engineering ofChongqing University,Chongqing,ChinaMay2016Fund Items:National natural science foundation of China(Grant No.51408081)中文摘要I摘要中国古代建筑以木结构为主，其中以抬梁式结构与穿斗式结构应用最为广泛。

在四川、重庆、云南、贵州等地的村镇中还分布有大量的既有穿斗式木结构房屋，在多处古迹或旅游景点处新建了部分穿斗式木结构。

这种结构以其自重轻，结构布置灵活，空间大等优势受到人们青睐。

在地震作用下，穿斗式木结构较少出现房屋倒塌性破坏，多因过度倾斜导致使用功能丧失，表现出一定的抗震性能，极大地保护了人们的生命财产安全。

中国古建筑木结构榫卯节点抗震性能研究的开题报
告
一、选题背景
随着人们的生活水平的提高和文化的传承，中国古建筑作为我国历史文化的重要载体被越来越多地重视。

然而，由于古建筑木结构榫卯节点抗震性能的脆弱性和易损性，一些老旧古建筑经常遭受地震破坏。

二、研究内容
本文主要通过理论分析和实验研究的方式，探究中国古建筑木结构榫卯节点的抗震性能状况，寻找优化节点抗震性能的方法。

三、研究意义
通过对古建筑木结构榫卯节点的抗震性能研究，可以对古建筑的保护和修缮起到重要的指导作用，同时也可以为现代建筑的设计和建造提供借鉴和参考。

四、研究方法和实施步骤
1. 通过文献研究和案例分析，总结现有的古建筑木结构榫卯节点抗震性能相关的理论和实验研究成果。

2. 进行古建筑木结构榫卯节点的抗震性能优化设计，比较不同设计的抗震性能差异。

3. 利用数值模拟方法，对不同的抗震设计进行仿真计算和分析。

4. 进行实验室模型试验，验证数值模拟结果的准确性和有效性。

5. 以实验结果为依据，撰写研究报告和论文。

五、预期成果
本研究将得出古建筑木结构榫卯节点的抗震性能特征和关键影响因素，并提出优化设计方案，具有一定的理论和实用价值。

同时，本研究成果也可为其他古建筑文物的修缮保护和现代建筑的设计提供参考和借鉴。

《宋式传统木结构抗震性能及抗震机理研究》篇一一、引言作为我国古建筑重要的构造形式，宋式传统木结构历经千年，不仅具有独特的美学价值，更在历史长河中展现了其卓越的抗震性能。

随着现代建筑技术的进步，对传统木结构抗震性能及抗震机理的研究愈发显得重要。

本文旨在深入探讨宋式传统木结构的抗震性能及其工作机理，以期为现代建筑抗震设计提供有益的参考。

二、宋式传统木结构概述宋式传统木结构以木材为主要承重材料，采用榫卯节点连接，形成框架式的结构体系。

其构造特点包括梁柱式架构、斗拱层叠、层层叠叠的出挑屋顶等。

这种构造方式赋予了宋式木结构较高的灵活性和适应能力，使得建筑物在地震作用下能够通过节点的转动和结构的变形来吸收地震能量，减少结构破坏。

三、宋式传统木结构抗震性能研究（一）试验研究通过对宋式传统木结构进行地震模拟试验，我们发现其具有较好的抗震性能。

在地震作用下，木结构能够通过榫卯节点的转动和木材的弹塑性变形来消耗地震能量，从而保护主体结构不受损坏。

此外，宋式木结构的层次性构造也有利于分散地震力，减少结构的局部破坏。

（二）理论分析从力学原理上看，宋式传统木结构的抗震性能主要源于其独特的构造方式和材料特性。

木材具有较好的弹塑性和韧性，能够在地震作用下产生较大的变形而不易断裂。

同时，榫卯节点的巧妙设计使得结构在地震作用下能够产生适当的滑动和转动，从而吸收地震能量，保护主体结构。

四、宋式传统木结构抗震机理研究（一）能量耗散机制宋式传统木结构的抗震机理主要基于能量耗散。

在地震作用下，结构通过榫卯节点的转动、木材的弹塑性变形以及斗拱层叠等构造形式的协调作用，将地震能量转化为热能或其他形式的能量耗散掉，从而保护主体结构不受损坏。

（二）整体与局部协调作用宋式传统木结构具有整体与局部协调作用的特性。

在地震作用下，结构能够通过层次性构造和节点的转动实现整体与局部的协调变形，使得结构在地震作用下能够保持稳定。

同时，木材的弹塑性变形也有利于分散地震力，减少结构的局部破坏。