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多高层梁柱式胶合木结构抗震性能数值模拟研究

2021-10-22王明谦冷予冰许清风

结构工程师 2021年4期
关键词:有限元结构模型

王明谦 冷予冰 许清风

(上海市建筑科学研究院有限公司上海市工程结构安全重点实验室,上海200032)

0 引 言

随着城镇化水平的不断提高,传统建筑材料在能源消耗和环境污染上的弊端日益凸显,可持续发展成为整个建筑行业关注的焦点。木材是一种低碳环保、可再生的建筑材料,目前已成为国内研究与应用热点。随着国家标准《装配式木结构建筑技术标准》(GB/T 51233—2016)[1]、《多高层木结构建筑技术标准》(GB/T 51226—2017)[2]和《木结构设计标准》(GB 50005—2017)[3]的相继实施,梁柱式胶合木结构在我国得到越来越广泛的应用。

我国是地震多发国家,因而工程结构的抗震性能备受关注。目前,国内外针对现代木结构建筑抗震性能的研究已经积累了一定的研究成果。Kasal等[4]和Heiduschke等[5]开展了缩尺比例为1:4 和足尺的两层梁柱式胶合木结构结构振动台试验研究,发现结构的破坏主要集中在螺栓节点区域,梁柱构件的变形以弹性变形为主。Kasal 等[6]开展了自攻螺丝加固的单层梁柱式胶合木结构的振动台试验研究,发现结构的破坏模式转变为胶合木柱的剪切破坏,合理的构造措施可显著提升梁柱式胶合木结构的抗震性能。许清风等[7]开展了缩尺比例为1∶2 的五层梁柱式胶合木结构振动台试验研究,并考察了屈曲约束支撑对结构动力特性的影响。试验结果表明,在8 度罕遇地震作用下,绝大多数木支撑发生了破坏,但结构并未发生倒塌,梁柱节点的损伤并不十分明显。何敏娟等[8]开展了钢框架-轻木剪力墙组合结构振动台试验研究,发现结构的破坏模式为钉头拔出破坏、钉头嵌入OSB 板和钉孔挤压破坏,组合结构能满足规范对层间位移角限值的要求。……

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