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                裝配式木結構
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                多高層木結構抗震技術研究與工程應用

                2021-04-07 10:40:47

                自2008年建起一幢木結構CLT高層后,世界各國紛紛響應這個理念,各地建起了一些示范建筑。Z早于2009年,倫敦建成了一幢名為“Stadthaus”的9層公寓式建筑,該建筑底層為混凝土剪力墻結構,上部8層的墻板、樓板、包括電梯和樓梯井道均采用CLT板建造。該工程中,絕大多數構件經工廠預制后現場拼裝而成,施工周期僅9周,且施工誤差僅為混凝土結構的一半。此外,施工過程綠色環保,碳排放少,所用建材本身兼有碳貯存功能。2012年,墨爾本建成了一幢名為“Forte”的10層公寓式建筑,該建筑同樣采用了底層混凝土框架-上部樓層CLT剪力墻的上下組合結構體系。“Forte”的施工周期約10個月,與同體積的混凝土或鋼結構建筑相比,其在保溫隔熱方面能夠節約25%的能源,且兼有抗震性能優良的特點。多高層木結構抗震性能研究

                在地震中,節點是整個多高層木結構建筑中Z容易破壞的部位,且節點性能對結構體系諸如層間位移角等地震動力響應的影響至關重要。此外,不同種類的構件通過節點連接成了體系多樣的結構,在結構體系經歷地震作用時,構件與節點間、構件與構件間的內力傳遞機制及協同受力機制直接決定了多高層木結構的抗震性能。下面將分別從節點性能研究和結構體系性能研究兩方面來闡述多高層木結構抗震性能研究概況。

                木結構


                2.1 節點性能

                為了提高傳統螺栓連接梁柱節點的初始轉動剛度,國內學者相繼研究了預應力套管螺栓連接梁柱節點、基于緊固件和FRP強化的螺栓連接梁柱節點、通過隅撐加強的螺栓連接梁柱節點、螺釘連接膠合木梁柱節點。下面將分類闡述。

                2.1.1 預應力套管螺栓連接節點

                預應力套管螺栓連接梁柱節點由木構件、鋼板、套管、高強螺栓、螺母和墊片組成。組裝時將套管從鋼板兩側塞入木孔,組裝完成后對高強螺栓施加預應力,高強螺栓的預緊力通過螺母傳給墊片,當外力使木構件相對鋼板產生運動趨勢時,墊片、鋼板、鋼管之間的預壓力將會在三者的接觸面上產生摩擦力;屬于通過改善連接區域的銷軸性能,從而使其力學性能獲得提升的一類梁柱節點形式。研究表明:預應力套管螺栓連接梁柱節點安裝便利,且通過摩擦力克服了孔洞間隙造成的不利影響;該節點在高強螺栓出現顯著預應力損失前能夠提供較飽滿的滯回曲線和很好的耗能能力;隨著轉動變形增大,套管與鋼板間靜摩擦力被克服,螺栓預應力損失提高,滯回曲線“捏攏”現象趨于明顯



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