应县木塔斗栱竖向受力性能精细化有限元模拟

山西应县木塔是我国现存最高和最古老的古代木结构建筑。木塔在建造时未曾使用过任何金属连接件,而是通过斗栱和榫卯连接各梁柱构件。木塔在遭受近千年的地震、强风以及人为破坏等作用后,依然屹立不倒,主要是斗栱和榫卯节点起着关键的作用。为了对应县木塔进行安全评估,本文对木塔斗栱的竖向受力性能进行了有限元分析。基于节点的真实构造、木材复杂本构关系模型和各构件间摩擦接触关系模型,建立了木塔典型斗栱节点的精细化有限元模型,并对其在竖向荷载下的受力性能进行了模拟分析。     

覆面板钉连接的承载性能试验研究

通过对60个采用国产圆钉制作的轻型木结构覆面板钉连接试件进行单调加载和单向反复加载试验,研究了钉连接的刚度退化和承载力变化规律.试验结果表明,除个别试件的覆面板断裂破坏外,绝大部分钉连接试件皆以Mc1屈服模式破坏,符合欧洲木结构设计规范钉连接计算对应的屈服模式;覆面板主方向与规格材木纹夹角对钉连接的承载性能有一定影响,但这种影响随试件放置时间的增长而减小;试件放置时间增长导致钉连接承载力和刚度下降;单向反复加载使钉连接刚度退化,而承载力略有提高,但随着反复加载次数的增加,两者都趋于稳定.通过对试验数据统计分析,得到了考虑退化的钉连接刚度计算公式.     

小径木组合墙骨竖向承载力试验研究

小径木是主要来源于人工林抚育期间间伐作业的一种林副产品。由于具有各种缺陷,目前工程实践中尚未将小径木直接作为结构构件应用;而主要作为原材料使用,经济性较差。提出了一种可用作轻型木结构剪力墙墙骨的小径木组合墙骨,旨在将小径木作为结构构件使用。为研究该墙骨的竖向承载力,制作了12个竖向受压试件,其中每个试件包含3根墙骨。对其中6个试件进行了轴心受压试验,对另外6个进行了偏心受压试验,发现该墙骨有足够的竖向承载力。该研究成果有利于推动小径木作为结构构件的应用,可提高小径木的利用效率与经济效益。