混凝土與木混合結(jié)構(gòu)性能分析.pdf

1、木材自然生長(zhǎng)，是可再生資源，木結(jié)構(gòu)綠色環(huán)保，在北美、歐洲和日本等地區(qū)廣泛用于各種建筑，近幾年隨著國(guó)家對(duì)建筑節(jié)能減排的重視，木結(jié)構(gòu)在中國(guó)也受到了人們的關(guān)注，但以往木結(jié)構(gòu)形式大多用于低密度的建筑，不適合中國(guó)當(dāng)前人多地少的國(guó)情，所以將木結(jié)構(gòu)和常見(jiàn)的混凝土結(jié)構(gòu)組合在一起，發(fā)揮兩種結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)點(diǎn)和特色，對(duì)推動(dòng)木結(jié)構(gòu)應(yīng)用以及提高建筑節(jié)能效應(yīng)是一種有益的嘗試。 常見(jiàn)的混凝土與木混合結(jié)構(gòu)多為結(jié)構(gòu)下部采用混凝土結(jié)構(gòu)，上部采用木結(jié)構(gòu)。本文提出了一種

2、新的混凝土與木混合結(jié)構(gòu)形式，在混凝土框架中上下相鄰兩層為一個(gè)住宅單元，分戶樓板和分戶隔墻以及外圍護(hù)采用混凝土和砌塊，而兩層單元內(nèi)部采用輕型木結(jié)構(gòu)樓板和木隔墻，即在常見(jiàn)的混凝土住宅中以混凝土框架為結(jié)構(gòu)主體，兩層單元套內(nèi)部分使用木樓板和木隔墻，將現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)應(yīng)用到多層住宅中，探索一種既舒適環(huán)保又經(jīng)濟(jì)耐用的住宅形式。 對(duì)于這種兩層單元的混合結(jié)構(gòu)，一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題就是如何考慮單元中木樓蓋的剛度、木樓蓋對(duì)混凝土框架水平力分配的影響以及混合結(jié)構(gòu)

3、整體抗震耗能性能。木樓蓋在兩層單元中是主要的抗側(cè)力構(gòu)件，并對(duì)與其相連的混凝土框架水平力的分配有著重要的影響，所以研究木樓蓋的性能是本文提出的該類混合結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行整體分析的基礎(chǔ)。 本文主要采用了試驗(yàn)研究的方法對(duì)該類混合結(jié)構(gòu)中的木樓蓋進(jìn)行了研究分析，試驗(yàn)對(duì)象為一個(gè)單層混凝土框架與輕型木樓蓋的混合結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)主要分為兩個(gè)部分，第一部分為彈性階段的單向加載。在加載過(guò)程中根據(jù)結(jié)構(gòu)荷載位移曲線分析了混合結(jié)構(gòu)在彈性階段木樓蓋的剛度和木樓蓋對(duì)混凝

4、土框架水平力分配的影響，試驗(yàn)共有三種不同的樓蓋工況，分別為滿鋪木樓蓋，開(kāi)洞口木樓蓋以及無(wú)樓蓋，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，提出了輕型木結(jié)構(gòu)樓蓋等效剛度的計(jì)算方法。第二部分為低周反復(fù)加載，主要對(duì)合結(jié)構(gòu)滯回曲線進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)延性系數(shù)、耗能系數(shù)、結(jié)構(gòu)剛度退化等方面的對(duì)比研究該類新型混合結(jié)構(gòu)的抗震耗能性能。 在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，以常見(jiàn)的六層住宅和十二層住宅結(jié)構(gòu)為計(jì)算分析對(duì)象，將兩層單元的混合結(jié)構(gòu)應(yīng)用到實(shí)際結(jié)構(gòu)中，進(jìn)行整體計(jì)算分析時(shí)，將

5、兩層單元套內(nèi)的輕型木結(jié)構(gòu)樓蓋按等效剛度轉(zhuǎn)換為混凝土彈性樓蓋，參與結(jié)構(gòu)整體計(jì)算，研究該類新型混合結(jié)構(gòu)的各種性能，在相同的建筑形式下采用不同的結(jié)構(gòu)方案，即傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和本文提出的兩層單元混合結(jié)構(gòu)，然后對(duì)建筑物在結(jié)構(gòu)自重、結(jié)構(gòu)造價(jià)、基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)變形、抗震性能、抗火以及其他方面進(jìn)行對(duì)比分析。 本文提出的這種兩層單元的混凝土和木混合結(jié)構(gòu)，很好的利用了混凝土框架和輕型木結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)點(diǎn)，在保證結(jié)構(gòu)承載力和變形要求的前提下，還對(duì)結(jié)構(gòu)自重、基礎(chǔ)、造價(jià)和