發(fā)布時(shí)間：2020-11-21 19:36

　　 使用竹材作為建筑結(jié)構(gòu)的主要材料進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工是現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域重要的創(chuàng)新和嘗試。竹材本身具有輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn),竹結(jié)構(gòu)具有很好的抗震性能,在調(diào)節(jié)室內(nèi)氣候和保護(hù)環(huán)境上也有很大的優(yōu)勢,因此本文提出了輕質(zhì)竹結(jié)構(gòu)體系,它不僅自身也能獨(dú)立形成完整的結(jié)構(gòu),同時(shí)也能與諸如鋼結(jié)構(gòu)之類的其他結(jié)構(gòu)組合形成SI結(jié)構(gòu)體系。本文采用理論與試驗(yàn)相結(jié)合的方法,主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作:(1)進(jìn)行了輕質(zhì)竹結(jié)構(gòu)的初步構(gòu)造與性能方面的研究,給出了輕質(zhì)竹結(jié)構(gòu)面板與龍骨之間釘連接的構(gòu)造要求,建議采用外部角鋼節(jié)點(diǎn)板連接件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件以及整體結(jié)構(gòu)單元之間的連接。對(duì)試驗(yàn)所用重組竹進(jìn)行了順紋拉壓及抗彎材性試驗(yàn),采用了分離剛度法進(jìn)行竹材剪切模量的測定,為后續(xù)的試驗(yàn)和理論研究作鋪墊;(2)共制作了三面不同釘間距的帶鋼板連接件的竹剪力墻進(jìn)行低周反復(fù)試驗(yàn)研究,比較不同釘間距剪力墻的抗震性能的差異,并對(duì)三個(gè)試件的試驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)構(gòu)的抗震性能指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比分析,包括滯回曲線、骨架曲線、強(qiáng)度與剛度退化、延性、耗能性能等,試驗(yàn)結(jié)果表明間距100mm的墻體抗側(cè)性能最好,加置鋼板連接件的剪力墻整體強(qiáng)度和剛度均較高;(3)通過ANSYS通用有限元軟件對(duì)剪力墻構(gòu)件進(jìn)行了有限元分析,分析驗(yàn)證了課題所設(shè)計(jì)剪力墻及整體竹結(jié)構(gòu)的傳力機(jī)理及抗側(cè)性能,給出了求解竹剪力墻抗側(cè)剛度的計(jì)算公式,給出了整體竹結(jié)構(gòu)的抗側(cè)設(shè)計(jì)方法建議,可以作為今后輕質(zhì)竹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的參考依據(jù)。(4)基于上述試驗(yàn)與有限元分析成果,提出了這種輕質(zhì)竹結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化結(jié)構(gòu)與集成方式,從基礎(chǔ)、墻體、屋面、屋架、結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件以及整體單元之間的連接和安裝等方面,敘述了整體結(jié)構(gòu)的各構(gòu)件的設(shè)計(jì)和加工,為此類工程設(shè)計(jì)和建造提供了建議和參考。
【學(xué)位單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU366.1;TU352.11
【部分圖文】：

對(duì)10組（包括一次成型和二次成型）和4組不同規(guī)格尺寸的竹材層積材試件分別進(jìn)行了壓、拉試驗(yàn)研究，并根據(jù)其試驗(yàn)數(shù)據(jù)簡單繪制了層積材的本構(gòu)關(guān)系，如圖1-1b所示。

并對(duì)其縮尺模型進(jìn)行了振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和數(shù)值模擬，分析了其自振特性和在不同地震烈度下的動(dòng)力響應(yīng)、破壞模式和機(jī)理等，試驗(yàn)結(jié)果表明，竹框架具有較好的耗能能力和耐震性能，但是側(cè)移較大，見圖1-2(a)與(b)。2009年，湖南大學(xué)鄧濤[47]進(jìn)行了單層輕木結(jié)構(gòu)房屋的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，分析了其破壞形態(tài)和受力機(jī)理，研究了結(jié)構(gòu)的不同地震水準(zhǔn)下的動(dòng)力響應(yīng)和動(dòng)力特性變化。2009-2011年，湖南大學(xué)肖巖[48][49][50]等提出了裝配式輕型改性竹材房屋，并通過對(duì)一個(gè)單層足尺的輕型竹結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行了振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和Pushover試驗(yàn)研究，分析研究了結(jié)構(gòu)的抗震性能，表明單層輕型竹結(jié)構(gòu)具有很好的延性，可以滿足我國三水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求。2010年，南京工業(yè)大學(xué)李昌春[51]等通過對(duì)3個(gè)鋼填板連接形式梁柱式木結(jié)構(gòu)框架的縮尺模型和一個(gè)《營造法式》榫卯節(jié)點(diǎn)古建木結(jié)構(gòu)框架模型進(jìn)行低周反復(fù)水平荷載試驗(yàn)研究

本文致力于研究輕質(zhì)竹結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)性能，對(duì)今后竹材的設(shè)計(jì)及推廣應(yīng)用提供了依據(jù)，輕質(zhì)竹結(jié)構(gòu)體系有助于構(gòu)建我國可持續(xù)發(fā)展研究框架，在很大程度上可以幫助解決建筑可持續(xù)發(fā)展問題。具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文研究技術(shù)線路如圖1-3。圖 1-3 本文技術(shù)研究路線圖
【參考文獻(xiàn)】

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3 鄧濤;輕型木結(jié)構(gòu)農(nóng)村民居房屋抗震性能研究[D];湖南大學(xué);2009年

4 謝毅;鋼結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件連接構(gòu)造技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2893499