摇摆状态下古建筑木结构木柱受力性能分析及试验研究

摘要：

在古建筑木结构中,木柱常常直接浮搁于础石上.在地震、风等反复荷载作用下,木柱会出现“摇摆”现象.木柱作为整体结构的主要承重部分,其在摇摆状态下受力性能对整体结构的稳定性和整体性有着重要的影响.为研究木柱在摇摆状态下的受力性能,该文首先提出摇摆运动机理,通过理论分析得到柱脚抬升判定条件;其次,参考《营造法式》制作了七等材木柱模型,通过低周反复荷载试验验证了柱脚抬升判定条件的正确性,研究了木柱的变形特征、柱头荷载位移滞回曲线、骨架曲线、抗侧能力、刚度退化规律等特性.试验结果表明:在反复荷载作用下,木柱出现摇摆现象,柱脚与础石接触部位存在木材受压变形.当柱头位移达到10mm时,柱脚出现一侧抬升一侧受压现象.加载过程中,柱脚未滑移;木柱荷载位移滞回曲线呈S形,具有一定的捏拢效应;木柱初始抗侧刚度最大,其抗侧能力随柱头位移增大而逐渐减弱;在柱头位移达到60 mm之前,刚度退化较明显,随后刚度退化现象减弱.

关键词：古建筑木结构、柱摇摆、受力性能、摩擦滑移、抬升、拟静力试验

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分类号：TU366.2(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金青年科学基金项目51408038;国家自然科学基金重点项目51338001;国家科技支撑计划项目2015BAK01B02;高等学校学科创新引智计划项目B13002;北京市自然科学基金重点项目8151003

在线出版日期：2017-12-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：50-58