江南地區(qū)宋元廳堂式木構建筑的典型榫卯節(jié)點結構性能研究.pdf

1、江南古代木構建筑，尤其是江南地區(qū)的宋元建筑，其先進的木構營建技藝一直影響著我國北方甚至周邊國家木構建筑的發(fā)展。目前學界對北方古代木構建筑的研究較多，而對南方古代木構建筑尤其是江南地區(qū)宋元早期木構建筑結構性能的研究非常欠缺，為了科學地、合理地保護這些歷史文化瑰寶，迫切需要開展對江南地區(qū)宋元木構建筑結構性能的研究。
　　本文首先梳理出了江南地區(qū)宋元廳堂木構建筑的主要結構特點，包括江南宋元廳堂木構建筑的材料特性、結構布置原則、結構組成特

2、點以及木構架形式等，并總結了廳堂木構架主要榫卯形式的構造特點和作用。然后基于實例調研結果和《營造法式》設計了8種榫卯節(jié)點模型，包括7種丁頭栱組合榫卯節(jié)點和1組簡單透榫節(jié)點，并對8種模型試件進行了豎向低周反復加載試驗。試驗研究表明:透榫丁頭栱組合榫卯節(jié)點在極限承載力、結構安全儲備、剛度退化以及節(jié)點延性上均有較好的表現(xiàn);半榫加透榫丁頭栱組合榫卯節(jié)點雖然具有較好的極限承載力，但節(jié)點延性較差;雙卯丁頭栱組合榫卯節(jié)點和半榫丁頭栱組合榫卯節(jié)點各方面

3、的性能雖不如透榫丁頭栱組合榫卯節(jié)點，但也明顯優(yōu)于普通透榫節(jié)點;相比而言，丁頭栱跳數(shù)對榫卯節(jié)點性能的影響不如丁頭栱榫卯形式的影響明顯。最后，采用ANSYS有限元軟件對節(jié)點的豎向、水平向和扭轉方向的結構性能進行了理論分析，研究表明:有限元分析結果與試驗結果相吻合;丁頭栱的加入改善了榫卯節(jié)點的應力分布情況;丁頭栱對減緩節(jié)點的剛度退化有一定的作用;透榫丁頭栱組合榫卯節(jié)點的結構性能總體優(yōu)于其它形式的丁頭栱組合榫卯節(jié)點;丁頭栱跳數(shù)對榫卯節(jié)點結構性能