發(fā)布時間：2020-11-21 19:36

　　 使用竹材作為建筑結構的主要材料進行設計和施工是現(xiàn)代結構設計領域重要的創(chuàng)新和嘗試。竹材本身具有輕質高強的特點,竹結構具有很好的抗震性能,在調節(jié)室內氣候和保護環(huán)境上也有很大的優(yōu)勢,因此本文提出了輕質竹結構體系,它不僅自身也能獨立形成完整的結構,同時也能與諸如鋼結構之類的其他結構組合形成SI結構體系。本文采用理論與試驗相結合的方法,主要進行了以下幾個方面的工作:(1)進行了輕質竹結構的初步構造與性能方面的研究,給出了輕質竹結構面板與龍骨之間釘連接的構造要求,建議采用外部角鋼節(jié)點板連接件進行了結構內部構件以及整體結構單元之間的連接。對試驗所用重組竹進行了順紋拉壓及抗彎材性試驗,采用了分離剛度法進行竹材剪切模量的測定,為后續(xù)的試驗和理論研究作鋪墊;(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行低周反復試驗研究,比較不同釘間距剪力墻的抗震性能的差異,并對三個試件的試驗現(xiàn)象、結構的抗震性能指標進行了對比分析,包括滯回曲線、骨架曲線、強度與剛度退化、延性、耗能性能等,試驗結果表明間距100mm的墻體抗側性能最好,加置鋼板連接件的剪力墻整體強度和剛度均較高;(3)通過ANSYS通用有限元軟件對剪力墻構件進行了有限元分析,分析驗證了課題所設計剪力墻及整體竹結構的傳力機理及抗側性能,給出了求解竹剪力墻抗側剛度的計算公式,給出了整體竹結構的抗側設計方法建議,可以作為今后輕質竹結構設計的參考依據(jù)。(4)基于上述試驗與有限元分析成果,提出了這種輕質竹結構體系的優(yōu)化結構與集成方式,從基礎、墻體、屋面、屋架、結構內部構件以及整體單元之間的連接和安裝等方面,敘述了整體結構的各構件的設計和加工,為此類工程設計和建造提供了建議和參考。
【學位單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU366.1;TU352.11
【部分圖文】：

對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行了壓、拉試驗研究，并根據(jù)其試驗數(shù)據(jù)簡單繪制了層積材的本構關系，如圖1-1b所示。

并對其縮尺模型進行了振動臺試驗和數(shù)值模擬，分析了其自振特性和在不同地震烈度下的動力響應、破壞模式和機理等，試驗結果表明，竹框架具有較好的耗能能力和耐震性能，但是側移較大，見圖1-2(a)與(b)。2009年，湖南大學鄧濤[47]進行了單層輕木結構房屋的振動臺試驗，分析了其破壞形態(tài)和受力機理，研究了結構的不同地震水準下的動力響應和動力特性變化。2009-2011年，湖南大學肖巖[48][49][50]等提出了裝配式輕型改性竹材房屋，并通過對一個單層足尺的輕型竹結構房屋進行了振動臺試驗和Pushover試驗研究，分析研究了結構的抗震性能，表明單層輕型竹結構具有很好的延性，可以滿足我國三水準的抗震設防要求。2010年，南京工業(yè)大學李昌春[51]等通過對3個鋼填板連接形式梁柱式木結構框架的縮尺模型和一個《營造法式》榫卯節(jié)點古建木結構框架模型進行低周反復水平荷載試驗研究

本文致力于研究輕質竹結構體系的力學性能，對今后竹材的設計及推廣應用提供了依據(jù)，輕質竹結構體系有助于構建我國可持續(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)實意義。本文研究技術線路如圖1-3。圖 1-3 本文技術研究路線圖
【參考文獻】

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本文編號：2893499