古建筑木结构

摘要： 古建筑木结构中的半刚性榫卯节点在地震中往往先于梁柱等构件发生破坏,是加固保护的关键部位。设计了一种新型形状记忆合金(SMA)丝预防性加固装置,对采用该装置的5个直榫节点及1个未加固节点进行了低周反复荷载试验,研究了采用不同根数和不同预拉应变的SMA丝加固节点的破坏形态、弯矩-转角关系、强度退化、刚度退化、耗能性能、自复位能力以及变形能力,并提出了SMA丝加固直榫节点的抗弯承载力计算方法。结果表明:SMA丝加固节点的抗弯承载力均有不同程度的提升,加固节点的最大抗弯承载力为未加固节点的1.49倍;与未加固节点相比,加固节点的强度退化不严重,表明SMA丝可以在节点转角较大时,仍能持续为节点提供抗弯承载力;加固节点最大转动刚度是未加固节点的2.24倍;随着节点转角的增大,未加固节点的耗能能力逐渐减小,而加固节点的耗能能力先增大后减小;在相同的转角下,随着SMA丝根数和预拉应变的增加,节点相对残余变形均减小,自复位能力增强。研究成果可为古建筑木结构榫卯节点的预防性加固保护提供参考。

摘要： 现存古建筑的残损问题十分普遍,通过模型试验对古建筑残损进行研究分析已成为当今研究学者的主要研究思路。本文收集了针对古建筑木结构残损构件的主要模型试验,介绍在古建筑残损方面的研究进展,总结对试验结果产生影响的因素,并提出一些相关的看法和建议。其可为今后进行模型试验的研究人员提供参照,从而得出可靠的实验数据。

摘要： 榫卯连接是传统木结构极具特色的营造技艺。榫卯节点“刚柔相济”,具有半刚性的连接特性,使得古木结构具有良好的抗震性能。文章根据古木结构的震害调研,得到了木结构的地震破坏主要表现为榫卯节点拔榫及构架倾斜,在此基础上,归纳了不同木结构梁柱榫卯节点的抗震性能。

摘要： 提出了基于互相关系数和互相关峰值变化率的古建筑木结构损伤识别和定位方法。以随机振动结构的某一测点为参考点,计算其他各测点与参考点的加速度响应之间的互相关函数,将所有的最大值组成互相关峰值向量(Cross-Correlation Peak Vector,CCPV)。以两组CCPV之间的互相关系数作为损伤因子对结构进行损伤识别,以结构损伤前后互相关峰值的变化率作为损伤识别指标,对结构进行损伤定位。以西安钟楼为工程背景,建立一榀木框架有限元模型进行分析。结果表明:结构损伤后,损伤因子的数值明显降低,可以有效识别结构的损伤;结构损伤前后峰值变化率最大的相邻两个测点对应着损伤单元的两个节点,可以准确确定结构的损伤位置,同时可以根据损伤因子和峰值变化率的变化范围估计结构的损伤程度。

摘要： 针对应力波、阻抗仪和雷达波等无损检测方法的基本原理和特点,以及实际的研究和应用状况,从模态参数识别和振动响应信号处理两个方面阐述了基于结构动力特性的损伤识别方法、损伤识别的原理和在古建筑木结构中的应用现状。从无损检测技术和基于结构动力特性的损伤识别两个方面,归纳和总结了古建筑木结构的损伤检测方法和新研究进展,并对研究方向进行了展望。

摘要： 局部糟朽、虫蛀在古建筑梁柱构件中普遍存在,采用数值模拟方法分析其受力性能意义重大。在连续介质力学和损伤力学框架内,建立木材的弹塑性损伤本构模型,并基于ABAQUS的用户材料开发接口UMAT进行本构模型的二次开发,通过模拟已有文献中的三点受弯木梁试验,对本构模型的正确性进行验证。通过人工预制局部开槽的方式模拟实际古建筑木结构中梁柱构件的局部糟朽和局部虫蛀,基于所开发的本构模型建立有限元模型,并通过已有试验验证模型的正确性。结果表明:所建木材的弹塑性损伤本构模型和木梁、木柱的有限元模型可较好地反映残损梁柱构件在受力过程中的非线性受力和损伤演化行为。

摘要： 为研究木楔加固对带缝隙透榫节点在反复荷载作用下受力性能的影响,制作了包括完好节点、松动节点及木楔加固节点的3组足尺透榫节点模型。通过试验室足尺试验对比分析了3组节点的变形特征和破坏特点,研究了节点的弯矩转角滞回曲线、刚度变化特性、耗能和应力状态等受力特点。结果表明:完好和松动节点的破坏形式为变截面出现延伸至榫头根部的木材顺纹撕裂破坏。木楔加固节点的破坏特征为木楔挤压破坏;木楔加固后,节点的滑移现象和捏拢效应减弱;松动节点抵抗外荷载的能力和耗能能力等特性均显著降低,木楔加固后节点的各项性能明显提高,其弯矩较松动节点的弯矩提高约30%。

摘要： 针对传统损伤识别需布设接触式传感器而不利于古建筑木结构保护的问题,利用古建筑自身彩绘图案探索基于数字图像相关原理(DIC)的非接触式损伤识别方法。通过数码相机拍摄古建筑彩绘木梁振动时序图片,采用整、亚像素位移搜索算法解算木梁上各点的位移响应时程,利用傅里叶变换得到幅频、相频曲线,进而通过幅频幅值和相频相位角提取木梁的工作模态;利用DIC方法可获取沿梁长方向所有像素模态信息的优势,引入振型转角模态、曲率模态作为损伤特征指标进行损伤识别。数值算例和彩绘简支梁实验结果表明,采用DIC方法获得的工作模态能准确识别木梁的损伤部位和损伤程度的相对大小,为古建筑木结构预防性保护提供了新技术手段。

摘要： 从古建筑木结构的材料劣化损伤、材性衰退、柱脚节点、榫卯节点缝隙与性能、斗栱性能与构架性能等几个方面探讨古建筑木结构的承载机理。从宏观和微观尺度分析古建木构材料性能,建立构件层次的古木材性时变模型;提出木柱摇摆抬升的力学模型及精细化分析方法;建立榫卯节点缝隙概率分布模型,构建榫卯节点模型及分析方法;分析单朵斗栱力学性能及斗栱层的协同作用;通过摇摆木构架的试验和理论分析总结节点摩擦耗能、重屋盖高位储能、构架长周期摇摆释能的综合抗震机理。

摘要： 伴随我国社会主义的不断发展与建设,人民的生活水平也在不断提高,现代园林技术的发展也越来越快,为人们带来优质的空气、优美的景观、舒适的环境。但是在现代园林工程的实际施工阶段,部分施工单位在前期准备阶段没有对木材的含水量进行严格控制,防腐防虫工作落实不到位,以至于园林工程在竣工两到三年之后,其木结构部件均会出现不同程度的损害,而且其相应的维修与保护技术发展地相对缓慢,相比之下我国的古建筑木结构保护技术却发展地较为成熟,而且技术方式众多,所以在现代园林工程建设中完全可以借鉴其技术经验以及技术方式。首先分析现代园林木建筑的常见结构类型,其次从几个方面深入说明现代园林工程中对木结构的维修与保护措施,最后阐述关于古建筑木结构修复的新技术应用。

摘要： 维修工作是古建筑保护的中心环节.古建筑的维修大多缘起于木结构的损毁.事实证明,木材防腐是古建筑保护的重要一环.实践中正日益受到重视.古建筑木结构的防腐是一个系统工程,是科学性很强的工作.严格按科学办事,照程序操作,是保证防腐处理质量的关键.合格的防腐处理可以延长木材使用寿命3-5倍,对于节约木材,提高木材使用质量,减少古建筑维修周期等,具有重要的意义.本文关注古建筑木结构防腐的科学性。

摘要： 为了给古建筑木结构的修缮加固提供一定的依据，有必要对木构件进行承载力、耐久性评估，特别是所用木材在数百年甚至上千年之后的实际材料性能。本文在文献数据分析研究的基础上，通过曲线拟合得到木材各强度指标呈负指数衰减，折减系数比规范提供的小，并提出了考虑长期荷载和腐朽的木材强度折减系数计算公式。本文在3个基本假定的基础上，重新定义损伤变量，给出了考虑荷载长期作用和腐朽两种不利因素的评估木柱、木梁剩余使用寿命的简化公式。结果表明，损伤变量随时间的发展而增大，增长呈指数型，初期轴力用作下木柱的损伤比弯矩作用下木梁损伤发展慢，后期则快；对于轴力、弯矩较小的情况，可认为在损伤累计达到20%时构件失效，这种现象对木柱更明显。

摘要： 保护世界文化遗产是我们义不容辞的义务。中国有很多世界文化遗产都是木结构为主的古建筑，如北京的故宫、天坛，武当山的古建筑群，山西的平遥古城等。千百年来，它们能历经各种地震灾害而保持无恙。古建筑木结构良好的抗震性能与它们的构造密切相关：基础要求土质良好、场地平整，基础施工要求分层夯实，材料要求采用灰土，并使用具有一定粘性的“江米汁一层”，在地震作用下可产生水平隔震效果；布局在平面上均匀对称、结构的质心与刚度中心重合，立面上则要求柱根与柱顶石之间、柱头与平板枋(木制圈梁)之间、平板枋与斗棋之间叠加放置，水平地震作用下，彼此间通过滑移产生隔震效果；柱子安装要求“侧角”、“生起”，这些构造不仅使得整个结构重心降低，增加结构的稳定性，而且使柱子抵抗了部分水平地震力，产生了一定的减震效果；粱柱节点采用榫卯连接方式，在地震反复荷载作用下，榫卯节点通过摩擦滑移与挤压变形耗能，减小了结构的地震响应；斗棋则使古建筑上下架构间形成一层犹如弹簧一样的结构层，在水平和竖向地震作用下产生水平滑移隔震和竖向耗能减震的效果；粱架浮搁于斗棋上，形状为宽扁的正放三角形，重心很低，可在地震作用下保持稳定；屋顶厚重，为木构架之间的连接提供足够的摩擦力来抵抗水平地震剪力作用。中国木结构世界文化遗产的这些抗震杌理值得我们去学习和研究。

摘要： 由于木材自身的缺陷以及自然和人为的破坏，古建木结构的现状不容乐观，很多建筑都亟待维修加固，而没有适合的加固材料和方法是古建木结构加固面临的一个主要问题．对国内外古建木结构维修加固的研究及应用现状进行了全面的回顾总结，包括木梁的加固、木柱的加固、梁柱榫卯节点的加固及长期性能的研究现状,认为可以加大纤维增强复合材料(FRP)加固古建木结构的研究，提出了有待进一步研究的问题．

摘要： 针对传统木结构加固方法在满足古建筑修复"修旧如旧"原则上的不足之处,本文根据试验研究结果,对采用碳纤维布(CFRP)包裹与传统木结构加固方法相结合的古建筑木结构加固技术在工程实例中进行了探索应用,应用结果表明采用该方法可更好地实现古建筑木结构的保护性加固.

摘要： 应用无损检测技术对古建筑木结构腐朽进行定量评价,对古建筑木结构维修和保护具有重要的现实意义.采用应力波测定仪FAKOPP对塔尔寺大金瓦殿的房椽的应力波速度进行了测定,结果表明:在古建筑维护中,可以在表面观察的基础上,借助应力波无损检测技术测定木构件的内部腐朽情况,为准确更换木构件提供准确的定量评价依据。

摘要： 古建筑木结构和古树名木的保护是木材保护的重要内容,也是无损检测技术应用的主要领域之一.本文简单介绍了无损检测技术的定义及其在木材工业中的主要用途,着重论述了木材保护常用的无损检测技术,还介绍了国内外木材保护常用的无损检测仪器,为无损检测技术在我国木材保护中的应用提供参考。

摘要： 本发明公开了一种建筑文化遗产中的木结构古建筑保护装置，涉及建筑保护设备技术领域，包括支撑架，所述支撑架安装设置于木结构一侧，所述支撑架一侧固定有十字支架，所述十字支架设置有若干稳定口，所述稳定口一侧滑移设置有稳定板，所述稳定板呈N型结构，所述稳定口内设置有实现对于木结构横梁固定操作的固定组件，本申请公开了一种增加了木结构古建筑的稳定性，防止木结构古建筑中主梁在长期支撑承重的作用下发生损坏的建筑文化遗产中的木结构古建筑保护装置。

摘要： 本实用新型公开了一种木结构与混凝土结构结合的仿古建筑结构，其特征在于：包括由钢筋混凝土构筑而成的框架结构以及架设在框架结构上的木檩条，所述框架结构包括主体结构柱以及主体结构梁，主体结构梁上设置有用于抵住木檩条的混凝土托件，木椽条铺设在木檩条上，碌筒瓦铺设在木椽条上，前后两侧的主体结构柱之间通过主体结构连梁连接。本仿古建筑结构既具有混凝土结构的稳固性，又保留了木结构柔性屋面系统，室内体现了传统建筑的檩条搭瓦效果。

摘要： 本实用新型公开了一种木结构古建筑柱子的加固结构，包括被加固的立柱、加固木柱、弧形钢板以及艾格劳尼填充加固材料，其特征在于：所述的加固木柱与被加固的立柱的高度相同，加固木柱沿被加固的立柱周面等间隔排布，加固木柱的侧面与被加固立柱的侧面通过锚固胶层粘接，在同一高度处，相邻的两个加固木柱之间均设有弧形钢板，弧形钢板的两端部通过膨胀螺丝分别与加固木柱连接固定，弧形钢板及两个加固木柱所围成的空腔内设有艾格劳尼填充加固材料。该结构的加固方式与传统加固方式相比，不会对立柱造成二次损伤，而且加固效果和耐久度都有提升，后期也方便维修，有效的防治立柱的倾斜、开裂；另外可以有效减震。

摘要： 本发明公开了一种建筑文化遗产中的古建筑木结构的保护方法，首先接收计算机模拟的古建筑木结构，并且分离出古建筑木结构中的各个建筑木，建立三维点云坐标系，将古建筑木结构中的每一个建筑木对应的点云坐标分别进行聚类，得到每一个建筑木对应的线条以及线条的表示函数和对应的代表坐标点；依次绘制每个代表坐标点到坐标原点之间的向量，并根据其得到古建筑木结构的类型；最后将古建筑木结构中的全部函数依次匹配数据库中的函数，得到其保护方式并输出。本发明通过计算机中模拟的古建筑木结构进行算法的处理得到古建筑木结构的保护方式，使得节约了人为进行大量工作的时间，在良好保护好文物的同时提升了对于古建筑木结构研究的效率。

摘要： 本发明公开了仿古建筑木结构与钢筋混凝土主体连接结构及其施工方法，本发明的一种仿古建筑木结构与钢筋混凝土主体连接结构，包括古建筑屋架、设于该古建筑屋架上的檐椽、设于该檐椽上端且设于其前端的小连檐、设于该檐椽上的飞椽以及设于该飞檐顶端设于其前端的大连檐和瓦口木、设于该飞椽顶端的望板以及铺设于该望板上的苫背以及设于该苫背上的防水卷材、衬瓦和滴水瓦；同时提供了该防水结构的施工方法；本发明提供了一种在混凝土檐口悬挑板与木大连檐结合的施工方法，其不仅能提高仿古建筑檐口部分的使用寿命，而且施工方法简单易操作，能够保证仿古建筑檐口外观美感效果的持久性。

摘要： 本实用新型公开了一种古建筑木结构榫卯节点加固结构,涉及古建筑加固技术领域，包括通过榫卯连接的木梁和木柱，木梁与木柱的连接处共同包覆有碳纤维布，碳纤维布外侧紧箍有扁钢套组合件，且木梁与木柱的连接处还安装有向内拉紧的角钢组合件。本实用新型在能大幅提高节点在弹性阶段的刚度的同时，能提高节点的极限承载力和耗能能力，避免节点发生脆性破坏，有效限制节点的拔榫，避免其发生拔榫破坏。

摘要： 本实用新型公开了古建筑木结构顶棚内榫卯节点加固结构，涉及加固结构技术领域，解决了目前市场上的加固结构不具有使木桩和木梁稳定连接的作用，在木桩与木梁连接时容易发生偏移，从而方便榫卯连接，以及现有的加固结构一般只能够适用一种形状的木梁，从而影响适用性的技术问题；包括木梁，所述木梁的一侧开设有榫槽，所述木梁的一侧固定连接有两个固定板，所述固定板的内部螺纹连接有螺丝，所述固定板通过螺丝与木梁固定连接，两个固定板经榫槽的中心处呈对称分布的，所述榫槽的一侧铰接有两个呈对称分布的活动套筒，所述活动套筒的内部活动插接有连接杆，所述木梁的一侧设有两个夹套；本实用新型具有能够更加稳定榫卯连接木梁与木桩的作用。

摘要： 本实用新型公开了一种古建筑木结构松动透榫节点加固结构,涉及古建筑木结构加固技术领域，包括通过透榫节点方式连接的木梁和木柱，且透榫节点上的四个直角处分别安装有第一填充连接组合件、第二填充连接组合件和两个支撑角钢，第一填充连接组合件、第二填充连接组合件和两个支撑角钢均横向抱紧固定在木柱上，第一填充连接组合件、第二填充连接组合件均与位于同侧的支撑角钢拉紧固定。本实用新型能大幅提高松动透榫节点的抗弯刚度、极限承载力和耗能能力，遏制松动透榫节点发生顺纹撕裂破坏及受弯破坏，此外还能提高节点的延性，限制松动透榫节点的脱榫，避免其发生拔榫破坏。

摘要： 本实用新型涉及技术领域，且公开了一种古建筑木结构防火结构，包括龙骨支撑柱，所述龙骨支撑柱底部安装有支撑底座，支撑底座内安装有进水管，所述龙骨支撑柱两侧开设有安置槽，安置槽内壁上端安装有限位卡块，所述安置槽内设置有海绵板，所述海绵板内设置有出水管；所述出水管底端内部开设有滑动槽，所述海绵板底部开设有活动槽，活动槽内设置有管道连接嘴，所述管道连接嘴内包括有水管连接端、拨盘以及螺纹连接管。本实用新型在遭遇火灾时，由进水管对出水管供水，在由分流管对海绵板进行打湿处理，从而对龙骨支撑柱进行防火保护，避免龙骨支撑柱受损使房屋龙骨架倒塌，火源熄灭后可对海绵板进行拆卸，避免龙骨支撑柱被水泡腐朽。

摘要： 本实用新型涉及加固结构技术领域，且公开了一种古建筑木结构榫卯节点加固结构，包括立柱和横梁，所述横梁设置于立柱的一侧，所述立柱靠近横梁的一侧开设有楔形槽，所述横梁的一端固定设置有楔形块，所述楔形块与楔形槽卡接，所述立柱的侧壁且位于楔形槽的两侧均固定设置插杆，所述横梁的杆壁活动套接有锥形壳和限位环，所述锥形壳和限位环固定连接，所述锥形壳的侧壁开设有两个插孔，两个所述插杆插入对应的插孔中，所述锥形壳的内壁两端均固定设置有固定壳，两个所述固定壳的内部均滑动设置有第一挡板，所述第一挡板的内部固定套接有限位杆。本实用新型能够进行省时省力的安装，且整体性强，加固结构更加稳固。