与木结构延性节点抗震设计有关的木材嵌压试验及理论研究

论文摘要

结构是由被构件分离的节点与构件一起集合而成的。节点往往是任何一种工程结构中最关键的组成部分,它起到控制整个结构强度、刚度和延性的重要作用。对木结构在极端荷载(如地震、台风)作用下产生破坏而倒塌的统计调查发现,节点设计不当往往是导致结构破坏的主要原因。以往木结构的研究常偏重于结构和构件方面,而忽略了节点对结构安全的重要性。国外木结构研究者已逐步认识到这些问题,并努力开展此方面的研究,试图改变木结构在构件和节点研究方面发展不平衡的现象,建立基于概率可靠度的木结构节点设计方法,并试图写入各国木结构设计规范。木材是力学性能比较复杂的正交各项异性的材料。为了研究木材在不同部位,不同厚度受压时端边距以及试件材厚与弹塑性界限应力和弹性摸量等的变化规律的关系,本文通过选取不同厚度不同受压部位的试件来经行试验研究,比较得出松木在不同厚度,不同部位受压时弹塑性界限应力和弹性刚度等与变化的规律,以及用Boussinesq法推导出木材均匀受压时中心点弹性变形式,并用MATLAB编程计算弹性变形的理论值,进而与实际试验值做比较,给木结构设计人员在木结构节点设计上提供依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 木结构的类型及特点
• 1.1.2 木材的基本力学性质
• 1.1.3 现有的设计方法及特点
• 1.1.4 木结构的节点类型
• 1.1.5 木结构的震害原因以及特点
• 1.2 古代木结构简介及国内外木结构研究状况及进展
• 1.2.1 古代木结构简介
• 1.2.2 国内木结构研究
• 1.2.3 国外木结构研究
• 1.3 课题研究背景和意义
• 1.3.1 课题背景
• 1.3.2 课题的研究意义
• 1.4 本论文主要研究内容
• 第2章 松木均匀嵌压试验研究
• 2.1 引言
• 2.2 试验研究
• 2.2.1 试验选材以及试验目的
• 2.2.2 试验方法
• 2.2.3 试件的编号规则
• 2.2.4 试件其他负因子指标的测定
• 2.2.5 试验现象的描述
• 2.3 木材均匀嵌压曲线拟合
• 2.4 木材试件拟合结果总表
• 2.5 试验结果
• 2.5.1 弹塑性界指标与边端距及厚度的关系
• 2.5.3 弹性模量与端边距以及厚度的关系
• 2.6 不同厚度试件受压时的弹塑性临界应变区间估计计算
• 2.7 本章小结
• 第3章 基于Boussinesq法木材均匀嵌压弹性变形理论分析
• 3.1 引言
• 3.2 弹性体概念
• 3.2.1 理想弹性体
• 3.2.2 无限大平面与半无限空间
• 3.3 竖向集中荷载作用下的半无限空间弹性体内附加应力
• 3.4 集中力作用下有限边界弹性体表面任意一点竖向位移
• 3.4 均布力作用下有限边界弹性体表面任意一点竖向位移
• 3.5 木材均匀嵌压时受压中心点竖向位移
• 第4章 MATLAB编程计算以及比较分析理论值和实际值差别
• 4.1 引言
• 4.2 matlab计算程序
• 4.2.1 建立计算数学模型
• 4.2.2 计算程序编绘
• 4.3 试验值和理论计算值的比较
• 第5章 总结与建议
• 致谢
• 参考文献
• 读研期间发表的论文