轻型木结构楼盖系统的空气声隔声测试理论计算与研究

针对轻型木结构建筑楼盖中存在的隔声问题开展相关楼盖声学研究,探索一种有效解决建筑楼盖隔声问题的方法。以一幢二层轻型木结构建筑同一间卧房中的一种普通楼盖和3种浮筑楼盖为研究对象,采用空气声隔声条件下的标准白噪声与音乐噪声激励测试法,对其开展结构设计、理论验算和现场隔声测试,并开展其隔声量、声压分布特性频谱、噪声源频率特性、隔声声压级倍数关系及其隔声机理等分析。结果表明:3种浮筑楼盖的空气声隔声量整体比普通楼盖提高1~2dB(A);音乐噪声激励条件下,普通楼盖隔声测试值比白噪声激励条件下低2~3dB、3种浮筑楼盖隔声测试值低3~4dB;软木板浮筑楼盖在中高频段隔声效果较好,BGL浮筑楼盖和EPP浮筑楼盖在中低频段的隔声效果较好。研究提出的木结构建筑楼盖系统隔声性能优化设计与检测方法,可以更好地满足住户居住舒适度。

寒冷地区轻型木结构房屋设计研究——以某文化小镇商业街项目为例

随着社会和经济的发展,我国对绿色低碳和可持续发展的重视程度越来越高,木结构由于其绿色、可再生、方便加工、易于装配的优点,现阶段在我国取得了良好的应用。为贯彻绿色低碳、节能环保发展理念,进一步推动木结构建筑在我国北方地区的推广应用,细化寒冷地区轻型木结构房屋设计内容,文章在概述我国木结构发展现状的基础上,以寒冷地区某文化小镇商业街轻型木结构项目为例,从建筑设计和结构设计2个方面详细介绍了寒冷地区轻型木结构房屋设计内容,以期能够给同行业轻型木结构房屋设计提供参考借鉴。

轻型木结构剪力墙抗侧力性能试验与有限元分析

为研究国产钉连接轻型木结构剪力墙的抗侧力性能,对7组14片不同尺寸规格和构造的剪力墙进行了标准推力试验,并利用ABAQUS建立了剪力墙的有限元模型,对其工作性能进行分析.结果表明:钉连接失效是导致剪力墙破坏的主要原因;剪力墙的承载力和刚度与墙体宽度成正比;开洞剪力墙的承载性能均比宽度与洞口两侧墙肢总宽度相等的剪力墙高;石膏板对剪力墙的承载性能有显著提高作用.由试验和有限元分析结果拟合得到了预测剪力墙的荷载-位移曲线、极限承载力和刚度的经验公式.

轻型木结构墙体传热数值计算与试验研究

应用国产杉木规格材、落叶松结构胶合板、石膏板和保温材料制备了12种轻型木结构墙体,采用传热数值计算和试验测试方法,得到了该墙体中各层材料的温度,并对计算值进行了可靠性验证,分析了墙体温度分布规律及各组成材料对墙体传热的影响.结果表明:轻型木结构墙体材料单元稳态传热数值计算的温度值与试验检测值具有高度一致性,可以采用传热数值计算真实模拟这种墙体的温度分布;轻型木结构墙体具有木墙骨之间填充和外墙板外覆面的双重保温构造,材料单元的温差直观了反映保温材料和厚度增大的木墙骨材料可降低其框架位置的热损失,而且外保温材料的阻热效果非常明显.

轻型木结构房屋侧向变形机理的现场试验研究

对一幢轻型木结构房屋进行侧向载荷试验研究,结果表明,层间剪力传递路径为上层剪力墙→楼盖→下层剪力墙,与常用设计假定一致;各片剪力墙与楼盖之间的剪切滑移均较小,可忽略不计;结构分析中应采用整体结构分析方法,提出的简化分析模型考虑了楼盖变形对剪力墙荷载分配的影响,分析结果接近于实测结果,可供实际工程设计分析采用;非抗侧力构件显著提高房屋抗侧力刚度,当这些构件包括在定型设计中,则应考虑其抗侧力的作用,具体考虑方法有待进一步研究;楼盖吊顶石膏板对楼盖刚度的提高很有限,可忽略不计.

两层轻型木结构足尺房屋模型模拟地震振动台试验研究

轻型木结构房屋在既往的地震中表现出良好的抗震性能,同时也存在某些方面的不足。对一个两层、足尺、长宽高为6m×6m×6.3m的木框架房屋进行了67个工况的振动台试验,考虑了一层横墙的门洞宽度变化和结构平面布置不对称等研究参数。试验结果表明:在0.2g以下的地震中,模型处于弹性状态;在0.55g的地震中,即使经过多次重复地震,并且一层开洞率达到60%,模型结构仍然不会发生倒塌;结构布置不对称时,结构的加速度和位移反应均较对称结构强烈,并且存在明显的扭转效应。对称结构在0.1g、0.2g和0.4g的地震中,模型结构的最大层间位移角约为1/500、1/250和1/80。试验研究的结果表明,与模型结构类似的对称轻型木结构房屋能够满足我国建筑抗震设计规范(GB50011-2001)中的8度抗震设防要求。

轻型木结构房屋动力特性测试及研究

对国内第一所轻型木结构小学的三栋单体校舍动力特性进行了实测,并结合试验研究成果及国外文献调查结果,对轻型木结构房屋自振周期及阻尼比进行研究.研究发现轻型木结构房屋中石膏板参与结构耗能,同时提高结构的初始刚度;轻型木结构房屋阻尼比测试值与结构经历的振动幅值有关,振动幅值越大,测得的阻尼比也越大;利用实际地震记录、模拟地震振动台试验以及房屋受迫振动等方法测得的轻型木结构房屋阻尼比都接近或大于5%的规范建议值;研究验证了《轻型木结构建筑技术规程》对于3层及以下轻型木结构房屋的地震影响系数α取最大值的合理性.

轻型木结构墙体结构的传热特性测试与分析

为提高轻型木结构房屋围护结构的热工性能,基于稳态传热原理,采用Netzsch HFM436型热流法导热分析仪对轻型木结构墙体各组成单元及4种墙体结构试件的导热系数进行了测试。同时根据理论得到了多层平壁和组合壁导热系数计算值,并与墙体试件导热系数测定值进行了比较,进一步分析了轻型木结构墙体主体的保温性能。结果表明,4种墙体试件因其密度分布不均导致导热系数差异较大,组成轻型木结构墙体的各单元导热系数大小顺序为:石膏板>SPF(实体木材)>OSB>保温棉,且4种墙体试件的传热系数大小顺序为:(4)<(2)<(1)=(3);4种轻型木结构墙体试件的热阻测定平均值为1.760 731 m^2·K·W^(-1),其对应的传热系数h的平均值为0.567 946 W·m^(-2)·K^(-1),可对上述墙体结构进行改进以满足严寒地区的保温要求;轻型木结构墙体试件导热系数的理论计算值与实测值基本吻合,尽管测定结果存在有较小误差,但在工程实践中,仍然可以通过各层材料的热阻对墙体的热阻进行计算。

轻型木结构房屋基本自振周期试验研究

介绍了轻型木结构足尺模型振动台试验以及美国、加拿大、中国规范关于轻型木结构房屋基本周期估算公式,讨论了剪力墙刚度、激振程度及扭转等因素对基本自振周期的影响,并比较了试验值与估算值.结果表明,房屋基本周期与上述因素密切相关,仅考虑房屋的高度是不够的;建议针对3层及以下的轻型木结构房屋,地震影响系数直接采用反应谱曲线中最大值.

轻型木结构建筑胶合板覆板的握钉力性能

介绍轻型木结构覆板垂直拔出力和平行侧向压力2种握钉力性能的试验装置和方法,并进行国产人工林落叶松胶合板覆板的握钉力性能试验。结果表明:与国外胶合板覆板具有相同厚度的国产人工林落叶松墙面板、屋面板和楼面板,其握钉力性能均超出标准规定的技术指标值。

国产轻型木结构墙体的稳态热量传递性质

木结构墙体稳态热量传递性质是评价其节能保温的重要指标。为了在引进国外木结构住宅先进技术基础上，推进轻型木结构住宅国产化进程，该研究使用国产材料制备了13块不同构造的轻型木结构墙体，采用热箱一热流计法检测了稳态时墙体的有效传热系数，并通过理论计算，得到了各墙体的理论计算预测值。结果表明，墙体有效传热系数在0．226～0．529w／（m^2·K）之间，除热工级别为IIt级的1、2、3、6号墙体外，其它墙体均为It级，完全适用于中国严寒地区，并满足中国节能65％的墙体传热系数限值要求。通过理论计算预测传热系数设计值与检测值基本相当，可采用理论计算对木结构复合墙体保温性能进行设计。

轻型木结构建筑覆板的集中静载性能

介绍轻型木结构建筑覆板集中静载结构性能试验的装置、条件和方法,并进行国产人工林落叶松胶合板作轻型木结构覆板的集中静载性能研究。结果表明:与国外胶合板覆板具有相同厚度的国产落叶松屋面板和楼面板,其集中载荷性能均优于相关标准的要求。

轻型木结构房屋足尺模型低周反复加载试验研究

通过9个轻型木结构房屋足尺模型(墙角无抗拔锚固件)和1个单片木框架剪力墙的低周反复加载试验,研究整体轻型木结构房屋中底层墙体的破坏模式及抗剪强度、位移、刚度、延性和耗能等力学性能指标。试验表明:在水平荷载作用下整体房屋中的墙体破坏主要发生在钉连接处,墙骨柱上拔较小,墙体的极限承载力约为设计值的2.6至3倍;整体结构中上部墙体和竖向荷载的共同作用虽能提高底层墙体的刚度,但同时也降低了其极限位移与屈服位移,使其耗能性能变差。单片墙体试验结果与整体结构中的墙体试验结果有较大区别,研究结果表明:房屋的整体作用不仅可以有效限制墙骨柱的上拔,还能提高墙体的极限承载力,并能使其更好地发挥抗震性能。建议在设计中考虑房屋的整体作用,减少抗拔锚固件的设置。

轻型木结构用材料和构件制造技术研究进展

围绕"结构用木质复合材料和构件制造技术"任务的研究目标和内容、技术路线,总结分析国产规格材和定向刨花板设计方法、轻型木桁架制造技术和设计方法、结构用木质保温板制造与性能评价技术的研究现状,概要介绍了围绕国产材料应用研究课题的总体框架,旨在提升国产结构用木质材料及构件的制造水平,促进国产材料和构件的结构应用,推动轻型木结构建筑材料的本土化发展。

轻型木结构建筑体系典型结构施工做法

结合北京地区一座轻型木结构建筑设计,介绍了轻型木结构体系所用木材的规格与性能,屋面、墙体和楼面结构的典型施工技术,同时采用SAP2000进行有限元整体建模,以分析结构整体性能和关键技术应用。分析计算结果表明轻型木结构建筑体系具有良好的承载性能和抗震性能以及较好的墙体抗剪性能,且节能环保。

轻型木结构建筑墙体的吸声性能测试分析

轻型木结构建筑墙体结构具有良好的吸声性能是保障人们居住生活质量的关键因素。笔者以轻型木结构建筑的墙体结构为研究对象,运用传递函数法测量同一墙体结构中3种不同保温棉材料的吸声系数,并分析不同的保温棉填充材料与其构成的墙体结构在不同频率段的吸声效果及其性价比。主要结论表明,美国佳殿牛皮纸R13玻璃棉材料的总体吸声性能最佳,性价比最高。提出了不同保温棉材料适合运用的频率段范围。该研究对优化我国现代木结构建筑的声学设计,促进工程应用有一定的借鉴意义。

轻型木结构中覆面板钉连接承载性能试验研究

通过对222个采用中国产圆钢钉制作的轻型木结构覆面板钉连接试件进行单调加载试验,研究了它们的承载性能。试验结果表明,钉连接发生模式M-c1屈服、覆面板断裂、覆面板剪坏、规格材撕裂和钉子穿透等5种破坏;直钉连接的承载力比斜钉高,而两者刚度基本相同;覆面板主方向与规格材木纹夹角对钉连接承载力和刚度的影响很小;荷载方向与规格材木纹夹角影响钉连接的刚度,但不影响其承载力。通过与欧洲木结构设计规范钉连接计算公式的分析对比,获得了符合中国轻型木结构覆面板钉连接的刚度计算公式,为计算分析剪力墙和横隔(楼盖和屋盖)的抗侧力性能提供参考。

都江堰向峨小学轻型木结构设计与施工

2008年5月12日,四川省汶川县发生8.0级大地震,大量结构整体倒塌,造成了重大的人员伤亡和经济损失。与其他结构形式相比,轻型木结构体系质量轻、韧性好、具有良好的抗震性能。灾后重建项目都江堰市向峨小学,采用现代轻型木结构技术,充分利用木结构优越的抗震性能。但此种结构体系在我国属于新兴的建筑结构形式,缺乏结构设计和施工经验。结合该工程,说明轻型木结构设计与施工的特点。

轻型木结构用落叶松胶合板覆板均布载荷性能试验研究

介绍了轻型木结构覆板均布静载结构性能试验的装置、条件和方法,并进行了国产落叶松胶合板制作轻型木结构覆板的均布静载性能研究。结果表明:与国外胶合板覆板具有相同厚度的国产落叶松屋面板和楼面板,其均布载荷性能均优于标准规定的技术指标值。

轻型木结构用落叶松胶合板覆板冲击载荷性能试验研究

介绍了轻型木结构覆板冲击载荷结构性能试验装置、试验条件和试验方法;研究了国产落叶松胶合板覆板冲击载荷结构性能。试验结果表明:与国外胶合板覆板具有相同厚度的国产落叶松屋面板和楼面板,其冲击载荷性能优于标准规定的技术指标值。