明甪直天王殿松木斗拱振动台试验研究

以甪直保圣寺天王殿斗拱为参考对象,进行无缩尺松木斗拱模型的地震台试验研究。通过对斗拱的加速度与动力放大系数变化趋势、斗拱在振动过程中位移响应变化特征、斗拱变形最大时刻和各构件变形最大时刻的滑移位移和回转位移数值对比分析,得出以下结论:地震加速度用于衡量地震烈度,并不能直接反映斗拱试件的最大变形;振动频率的变化对斗拱回转变形的变化起重要作用,振幅是决定各构件水平滑移的主要因素;各构件变形最大值与斗拱整体变形最大值具有很强相关性,其中栌斗和华拱的回转变形对斗拱的整体变形而言,处于支配地位;斗拱的华拱连下昂部分主要起装饰作用,其榫卯连接节点位置在振动过程中较为薄弱,在对实际文物维护修缮过程中应引起重视并采取相关加固措施。

少林寺初祖庵大殿铺作模型拟静力试验

现存初祖庵大殿建于宋代,为殿堂式木结构古建筑,其建筑形制及技术对研究我国传统建筑具有重要意义。以初祖庵大殿柱头落叶松铺作为研究对象,基于实地调查及数据测量并参考修缮资料,制作1∶1足尺模型,对铺作横向(X方向)和纵向(Y方向)在不同竖向荷载作用下进行水平低周反复荷载试验。依据试验现象和数据研究铺作传力机理,依据等效能量法将滞回曲线等效为双折线模型,得到了宋代铺作2个方向的破坏模式、刚度、变形和能量耗散等力学性能。结果表明:竖向荷载对铺作的抗震性能有很大影响,在铺作的弹性阶段,竖向荷载与铺作的力学性能呈现明显的正相关;随着竖向荷载增加,X方向铺作与Y方向铺作的侧向承载力和能量耗散逐渐增大;X方向铺作的各项力学性能优于Y方向铺作;不同方向铺作在不同竖向荷载作用下的能量耗散效率不同,在相同条件下X方向铺作的能量耗散效率优于Y方向铺作。破坏模式为构件之间以及榫与构件之间发生剪切及承压破坏,导致铺作松散。试验结果为初祖庵大殿后期的加固和监测提供了参考依据及科学指导。

斜螺钉连接的平行弦木桁架节点抗拔性能

【目的】制作一种节点采用自攻螺钉连接的平行弦木桁架,以不同角度钉入螺钉,探究螺钉钉入角度对平行弦木桁架受拉节点力学性能的影响,为新型桁架在实际工程中的应用提供基础数据,并完善木结构建筑设计标准。【方法】采用进口SPF规格材和自攻螺钉制作桁架受拉节点试件,改变螺钉钉入方向与桁架腹杆顺纹方向的夹角,参考美国标准ASTM D1761-12,对夹角为0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°的7组试件以2.54 mm·min-1的速率单调匀速进行抗拔试验,记录分析受拉节点的破坏形态并对比各组试件的荷载-位移曲线、极限承载力、屈服荷载和刚度。【结果】试件最终破坏形态主要有钉帽拉穿和螺钉拔出2种:夹角为0°和15°时,试件破坏主要是因为木材横纹抗压强度小于螺钉抗拔强度,钉帽最终剪断并拉穿弦杆;夹角为30°~90°时,试件失效主要是因为销槽承压形成的剪力达到螺钉屈服荷载;夹角为0°和15°时试件荷载-位移曲线在最大荷载附近保持较好,夹角为30°~60°时试件荷载-位移曲线下降缓慢,夹角为75°和90°时试件荷载-位移曲线存在明显屈服阶段;节点承载能力随角度变化受木材横纹局部抗压强度和螺钉抗弯强度的影响,夹角为60°时试件的平均承载力最大,达7.423 kN;夹角为0°时试件的屈服荷载最大,达4.859 kN;节点刚度随角度增大而减小。【结论】自攻螺钉倾斜角度在45°~60°范围内试件综合受力性能最好,倾斜角度为0°的试件适用于建筑中对刚度要求较高的部位。

优秀本科毕业设计的质量与评价体系研究——以全国首设的南京林业大学木结构建筑工程专业为例

当下高校本科毕业设计(论文)中出现的问题主要有论文质量较低、项目陈旧缺乏创新以及实验设计缺乏严谨性等。本科毕业设计(论文)的制作与完成过程有助于本科毕业生提高综合能力,完善本科专业知识框架。南京林业大学木结构建筑专业提出:以学校的在线毕业设计管理系统为主,辅以开题前的双选加盲选机制以及学术沙龙式的汇报形式,再加之贯穿于整个本科阶段培养计划的毕业设计教育意识,可以潜移默化地帮助学生高质量、高要求、低压力地完成本科毕业设计内容。

SPF规格材蠕变特性研究

以轻型木结构建筑常用的SPF规格材为研究对象,采用简支梁中部集中加载的方式进行短期弯曲蠕变试验。结果表明:在不同试验条件下蠕变经过瞬态蠕变阶段、相对稳定蠕变阶段。试件在不同持续负载水平下的蠕变应变-时间曲线具有几何相似性,其曲线的形状和走向趋势大致相同。蠕变变形量和曲线上的跳跃点随着应力水平的增加有增大的趋势。相比于侧弯受力,平弯蠕变速率更大,承载强度损耗较大。

中高层木结构用正交胶合木(CLT)在欧洲的研究与发展现状

针对目前我国正交胶合木(CLT)的相关研究工作较少,基础理论与试验数据匮乏,产品规范与检测标准不完善的现状,介绍CLT在欧洲的发展沿革与研究现状,从CLT生产与材料研究、基础理论模型、结构节点设计与加固试验、工程案例分析等方面进行综述和分析评价,梳理CLT建筑与产品相关研究成果及发展热点,指出国内CLT研究中亟待解决的问题与尚未涉及的方面,为国内CLT产品设计研发与进一步试验研究提供借鉴和参考。

超声波无损检测技术在古建筑检测中的应用——以少林寺初祖庵大殿阑额为例

初祖庵作为登封"天地之中"历史建筑群的代表性建筑之一,有着重要的历史价值。初祖庵大殿作为初祖庵主殿,是庵内现存时代最早的一座木构建筑,迄今已有800多年历史,虽然经过屡次修葺,但目前依然存在大量问题。为了更好地了解初祖庵大殿现有阑额的残损情况,测量了初祖庵大殿不同位置的6条阑额,并得到其外观尺寸、含水率、挠度等参数,评价了阑额的安全状态;通过超声波无损探伤仪对初祖庵大殿4条阑额进行检测并初步分析,介绍了利用箱线图和计算公式选取异常点的分析方法,得出不同的残损点,计算了4条阑额的动弹性模量与残余弹性模量,将阑额的力学性能和声学性能结合判断,为后续古建勘察与修复提供依据。