In-Plane Shear Performance of Wood-Framed Drywall Sheathing Wall Systems under Cyclic Racking Loading

A pilot study was conducted at Penn State University to determine whether the type of drywall joint compound would influence the shear strength of wood-frame stud walls sheathed with Gypsum Wall Board (GWB or drywall). In this study, five 2438 mm by 2438 mm specimens were tested under in-plane cyclic racking loading following the CUREE loading protocol for light-frame wall systems. Three specimens were finished using non-cement based joint compound while the other two used cement based joint compound. Based on the experimental testing of the specimens, the results show that the use of cement based joint compound on drywall joints produces higher shear capacity for the wall system as compared to similar specimens finished with conventional non-cement based joint compound. The result of the study is particularly important for high seismic regions where interior stud walls in residential construction effectively take part in seismic resistance even though wood shear walls are normally used on exterior walls.

隋唐·安得广厦千万间--漫步地震五千年(9)

隋唐时期的史载地震主要在关中地区,显现了秦岭南侧存在一条北西向的石泉—房县活动断裂带。地震活动和房屋抗震一直是社会关注的大事,以蓟县独乐寺为典型代表,重点介绍了唐代木结构建筑的抗震技术:地基坚固和均匀、木结构的隔震机制、筒体结构的强抗震性能、斗拱构件的阻尼系统,都对后世的技术发展产生了深刻影响。在现代建筑方面,介绍了地震区划的基本原则,分析了农村藏式民居的弱点和改进措施,讨论了城市建筑的3种抗震结构及今后的发展方向。

多种榫卯节点类型抗震性能数值模拟分析

传统木结构建筑越来越受到人们的喜爱,木结构建筑的需求量也在逐渐增加。在设计木结构建筑时,结构类型、节点类型等的选择是设计人员首要考虑的要素。为探究不同类型节点的抗震性能,本文通过ABAQUS有限元分析软件建立了燕尾榫节点模型,并进行数值模拟分析,明确了节点在受弯作用下的受力情况,并采用已有试验数据验证了该模型的准确性。在此基础上,采用相同方法建立了其它类型榫卯节点的模型。结果表明:直榫透榫型节点的抗弯承载能力较强,耗能能力较好,但刚度退化较严重;半榫型节点的抗弯承载能力较差,但刚度退化较弱;台阶型半榫节点的耗能能力最强,而直半榫节点较弱。

四川传统木结构建筑营造技艺传承与保护研究

传统木结构建筑是中华文化的体现之一,对其营造技艺的传承与保护亦是对中华文化的传承与保护。四川传统木结构建筑数量庞大,类型丰富,但由于诸多原因,导致其营造技艺在当今逐渐封尘,对其营造技艺的传承与保护迫在眉睫。对四川传统木结构建筑的历史、营造技艺、价值以及其传承与保护的现状进行分析,从穿斗式建筑、干栏式建筑方面进行叙述,提出利用AHP方法,进行对其传承与保护的具体措施研究,解决了四川传统木结构建筑营造技艺难以传承、保护不佳的问题,具有一定的现实意义。

定型化拼装式铝框木塑早拆模架体系研究

常见的木模板和铝合金模板在施工过程中存在一些问题,而定型化拼装式铝框木塑早拆模架体系解决了木模板刚性差、易变性以及铝模板通用性不高、铝模导热快等缺陷。该面板比金属模板透气性好,结构面层气泡少,整体质量可达到免抹灰标准。结合早拆设计,选用不同材质的面板提高了模板的周转使用效率,故该体系适用性强。

粉尘爆炸载荷作用下钢框架结构动力响应分析

通过ANSYS/LS-DYNA软件进行非线性有限元分析,对不同温度和爆炸荷载作用下单层钢框架厂房结构柱跨中和梁柱节点的动力响应特性进行分析。模拟结果表明:木粉尘爆炸产生的高温和爆炸荷载作用下钢框架结构工业厂房边跨柱较中柱更易发生变形,当温度不低于500℃时,边跨角柱较边跨中柱更易发生弯曲变形;在粉尘爆炸产生的不低于500℃高温和不低于8.3×10^(4)Pa荷载作用下,单层钢框架厂房边跨角柱与梁的连接节点相较于边跨中柱与梁的连接节点更易产生竖向位移。

木丝水泥填充墙-RC框架抗震性能试验研究

为研究木丝水泥填充墙-钢筋混凝土(RC)框架的抗震性能和破坏机理,共制作五个试件进行低周反复试验,其中一个试件为普通砖填充墙-RC框架对比试件,两个试件为开窗洞的木丝水泥填充墙-RC框架,另外两个试件为添加玻璃纤维网格布的木丝水泥填充墙-RC框架,并分析试件的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、耗能情况与刚度退化等指标。试验结果表明,木丝水泥填充墙-RC框架的抗震性能良好,刚度退化速度远小于普通砖填充墙-RC框架,耗能能力在试件开裂后超过普通砖填充墙-RC框架;在木丝水泥填充墙-RC框架上开窗洞后会削弱其承载力,但破坏时裂缝只是沿四个窗角分别向四个填充墙角扩展,最终形成“X”形裂缝,而木丝水泥填充墙-RC框架与混凝土之间的粘结面未被破坏,在木丝水泥填充墙-RC框架表面加入玻璃纤维网格布后可以减少墙面裂纹的产生,且提高了极限承载力和延性系数,并抑制了刚度的快速下降。

联结——传统木构建筑中榫卯的“语义”探析

拥有至少7000多年发展历史的榫卯是我国传统木构建筑自成一体、独树一帜的关键构件,在其漫长的发展历史过程中深受中国传统文化的影响,也逐渐成为凝聚传统文化的载体和解读建筑文化的符号。因此,文章从语义阅读的角度,通过分析传统木构建筑中榫卯构件的联结作用、方式、形态等,探析其建构中的思想、智慧及蕴含的深远传统文化语义,以期“见微知著”,更透彻地了解传统木构建筑的文化表征和建构特点。

不同端柱截面的小截面木框架剪力墙抗侧性能试验与剪切刚度理论计算方法研究

我国的《木结构设计标准》(GB 50005—2017)中给出两种适用于低、多层建筑的木结构形式,分别为第7章的木框剪剪力墙体系和第9章的轻型木结构体系。对于轻型木结构体系国内外学者已经做了大量的研究而木框架剪力墙的研究相对较少。文章对不同端柱截面的小截面木框架剪力墙进行了低周反复加载试验,并采用ABAQUS有限元通用软件,通过自定义非线性弹簧单元模拟钉连接进行墙体数值模拟分析,研究墙体的抗侧性能和端柱对抗侧性能的影响。文中提出一种考虑了钉连接刚度、钉排布方式、端柱截面等因素的墙体剪切刚度计算方法,完善了小截面木框架剪力墙体刚度的计算理论。结果表明:剪力墙极限荷载、剪切刚度、累积耗能均随端柱截面的减小而降低;不同端柱截面的墙体延性系数接近并且均大于3,墙体具有较好的塑性变形能力;剪力墙工作过程中间柱、端柱应变较小,始终处于弹性阶段;提出的计算方法与试验结果、数值模拟结果均吻合良好,为该类结构体系的性能研究及工程设计提供了计算依据。

框架实木复合地板的结构设计与尺寸稳定性研究

通过分析框架式实木复合地板的配置结构,依照LY/T 1700-2018和LY/T 3232-2020框架式实木复合地板的测试方法进行尺寸稳定性检测,并与无框架实木复合地板进行对比。为在实现地采暖地板具有实木良好触感的基础上,可有效适应地面温度冷热反复变换,同时为较好的尺寸稳定性设计提供思路。

轻木结构建筑围护结构热桥优化研究——以天津为例

围护结构热桥降低了墙体的平均热阻,这不仅增加了围护结构的局部传热从而增加建筑能耗,而且改变了围护结构内表面的温度环境,引发建筑的结露现象。使用红外热成像仪对天津市的轻木结构建筑围护结构进行红外热测试分析,发现轻木结构建筑围护结构存在热桥现象;通过二维传热模拟软件PTemp对目前轻木结构建筑围护结构的保温构造做法进行传热模拟,验证了轻木结构建筑围护结构的保温构造做法的确存在热桥现象;在此基础上,采用“外墙外保温”、“错位墙骨柱保温”及“双墙骨柱保温”3种优化构造做法,并经模拟分析比较后发现3种优化构造做法均能解决围护结构热桥问题,其中,采用“外墙外保温”的构造做法适用范围更广、成本更低、更符合设计要求而值得推广应用。

开槽沉头自攻螺钉增强轻型木结构剪力墙抗侧性能研究

轻型木结构剪力墙在水平荷载作用下常发生墙骨柱上拔破坏,从而削弱剪力墙的抗侧性能。本研究提出采用自攻螺钉连接边墙骨柱与底梁板的轻型木结构剪力墙,并以骨架钉种类、自攻螺钉直径和长度为变量,对传统轻型木结构剪力墙和自攻螺钉增强轻型木结构剪力墙进行单调加载对比试验。结果表明:剪力墙破坏时,其边墙骨柱弯曲且上拔较小,覆面板与墙骨柱间破坏较轻。与普通剪力墙相比,自攻螺钉增强剪力墙抗剪强度提高16%~33%,弹性抗侧刚度提高27%~111%,延性系数提高1.7%~31.7%,耗能提高2%~18.8%。因此,采用自攻螺钉连接边墙骨柱与底梁板可以有效提高剪力墙抗侧性能。

竹锚杆—木框架梁支护边坡的数值模拟

为了对竹锚杆和木框架梁的支护作用进行分析,运用Midas GTS/NX软件对竹锚杆—木框架梁支护边坡进行了数值模拟,研究了竹锚杆的轴力、剪力、弯矩以及木框架梁的弯矩。最后分析了有无竹锚杆—木框架梁支护的边坡对边坡安全系数和边坡塑性区的影响。结果表明:竹锚杆-木框架梁对黏性土边坡能够起到良好的支护效果,不会在黏性土边坡中产生潜在的滑动面,从而导致边坡发生滑动。没有竹锚杆—木框架梁支护的边坡安全系数为1.05,而有竹锚杆—木框架梁支护的边坡安全系数为1.51,竹锚杆—木框架梁对边坡的能够起到良好的加固效果,有利于边坡的稳定。

Rhino.Inside.Revit辅助下的轻型木结构墙体框架参数化设计方法

随着“双碳”目标的提出,具有固碳效用的轻型木结构建筑得到了市场的广泛关注,而BIM技术的应用则使其市场竞争力得到了进一步的提高。但由于轻型木结构墙体框架构成较为复杂,导致建筑设计师使用BIM软件进行相关工作时存在效率低且错误率高的问题。在Rhino.Inside.Revit工具的辅助下,基于普及程度更高,用户群体更广泛的Grasshopper参数化设计平台,提出了一套全新的轻型木结构墙体框架参数化设计方法,并将其应用到某别墅项目中进行检验。研究结果表明相较于传统的手工建模和现行其他参数化设计方法而言,本方法在精确性、高效性以及易用性方面具有一定的优势,能显著提高项目前期轻型木结构墙体框架的设计效率,对于促进轻型木结构建筑的发展具有一定的现实意义。

基于ABAQUS的实木椅座框架结构力学分析研究

随着计算机技术的迅速发展,有限元法被应用于众多工程类问题的非破坏性模拟测试。为提高家具产品研发效率,减少破坏性试验,以3种实木椅座框架结构为研究对象,通过试验法测定了框架材料桦木的部分力学性能参数,同时运用ABAQUS软件对材料强度及静载荷与冲击载荷下3种实木椅座框架结构的应力值进行分析比较。结果表明:ABAQUS软件应用于实木椅框架结构受力分析可行;在恒定载荷1600 N情况下,3种实木椅框架结构中模型3的应力值最小,为最佳静力学结构;在相同冲击力下,模型2整体受到的应力最小,动力学结构最佳。该研究为家具企业产品设计及实现成本节约提供参考。

加拿大轻型木结构在装配式建筑中的应用

以加拿大轻型木材结构住宅的建设和发展为例,来阐述轻型木结构在装配式建筑中的应用,以期为我国装配式建筑中轻型木结构的应用提供参考。

双层互承式木结构子单元设计与研究

单层互承结构的强度和刚度较小,抵抗地震荷载能力较弱,安全储备系数较低,为解决此问题,本文设计了一种双层互承式木构件。对樟子松木材进行了材性试验,搭建了一环双层木结构模型,并对该结构模型进行静力学试验,建立了与木结构模型同尺寸的ABAQUS有限元模型。研究结果表明:樟子松木材的强度设计值满足规范要求,可以进行木结构试验;在外荷载作用下,结构的最大应力远小于木材材性试验所得到的极限强度,结构的最大挠度远小于GB 50005—2017《木结构设计标准》所给出的设计值;ABAQUS有限元数值模拟结果与足尺试验结果相差较小,从而验证了有限元数值模型建模的准确性,并且该有限元数值模拟得出的结论偏于安全。

小面积圆筒体爬模体系设计及施工控制研究

近年来,高层建筑及超高层建筑中液压爬模施工技术得到较快发展,并在实际施工中广泛应用。然而,其在小面积高层圆筒筒体结构施工方面无相关应用,因此对小面积圆筒体爬模体系进行设计,结合数值模拟及实际施工控制研究,结果表明:爬模在小面积高层结构施工中具有极强的实用性,使得此类结构施工更加轻型化、标准化。由于本工程采用液压爬模+钢木组合模板施工体系进行塔台结构施工,本文通过对液压爬模+钢木组合模板施工技术在高层圆筒筒体结构施工中的应用、相关架体安全及特殊部位处理进行分析研究,以供类似工程借鉴。

井塔工程钢框架木胶板模板施工技术探讨

目前,井塔模式的提升系统工程被越来越多煤矿采纳,井塔工程作为提升系统安装的主要先前部分,井塔施工的工期及质量要求优为重要,采用什么模式的施工工艺才能更好更快的完成井塔工程交付给安装施工,是每个项目考虑的重重之重。

汶川地震村镇建筑结构震害调查与分析

汶川地震给四川地区特别是村镇地区造成了灾难性的破坏.介绍了四川村镇地区的主要建筑结构形式,及此次地震村镇建筑的震害特点,并对地震中村镇房屋的常见破坏形式进行了分析,提出了村镇建筑抗震方面的建议.通过本次村镇建筑震害调查分析发现:我国村镇建筑结构普遍缺乏必备的抗震构造措施,存在较大隐患,与村镇建筑相适应的实用抗震技术有待进一步系统化、规范化;村镇房屋建设还缺少完善的国家技术规范指导,村镇建筑抗震能力亟待进一步提高.