中國傳統(tǒng)民居是中國傳統(tǒng)文化的重要組成部分,具有很高的文化和歷史價值,其產(chǎn)生和發(fā)展是自然、社會、經(jīng)濟、文化等因素影響的綜合反映,具有濃厚的中國傳統(tǒng)文化特色,是中國傳統(tǒng)建筑中的佼佼者。
《土木結構民居抗震性能及加固設計方法》全面、系統(tǒng)地對中國傳統(tǒng)民居中的木結構及土木結構的發(fā)展歷程、力學性能及加固措施進行了研究和介紹。
《土木結構民居抗震性能及加固設計方法》主要內(nèi)容包括:傳統(tǒng)木結構民居破壞形式的調(diào)研;對存在一定松動程度的榫卯節(jié)點的試驗研究;傳統(tǒng)木構架民居加固改造技術措施的試驗研究;土木結構中土坯墻和土筑墻基本力學性能的試驗研究;改性土坯墻基本力學性能的試驗研究;土坯砌體等效體積單元和土坯墻片的數(shù)值模擬分析。同時,書中根據(jù)現(xiàn)代建筑理論,對傳統(tǒng)木結構民居抗震技術及安全性提升措施進行了介紹。
《土木結構民居抗震性能及加固設計方法》內(nèi)容豐富、資料翔實,可供從事中國傳統(tǒng)民居建筑研究的科研人員及工程技術人員參考。
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中國傳統(tǒng)民居是先民們經(jīng)過不斷的實踐和經(jīng)驗積累而創(chuàng)造出來的居住建筑,它集中體現(xiàn)了中華民族的生存智慧、建造技藝、社會倫理及審美觀念,是傳承中國傳統(tǒng)文化的重要載體,也是我國寶貴的文化遺產(chǎn)資源。在漫長的發(fā)展歷程中,中國傳統(tǒng)民居受各地氣候、環(huán)境、文化及建筑材料等方面的影響,形成了不同類型、不同風格的建筑形態(tài),具有鮮明的地域特色和民族特征。其中不僅蘊含著古人營造活動所積累的豐富經(jīng)驗,還包含了民居建筑與自然環(huán)境相適宜的營造觀念及多種文化交融所形成的人文特征,承載和記錄了最為真實、豐富的歷史信息。
近代以來,眾多學者對官式建筑進行了調(diào)研、測繪、發(fā)掘及研究分析,相當多的宮殿、寺、塔等古代官式建筑作為文物將被永久保存,但對傳統(tǒng)民居這種數(shù)量最多、分布區(qū)域最廣的傳統(tǒng)建筑形態(tài),卻極少涉獵。早期的中國傳統(tǒng)民居研究,多是單純地對現(xiàn)存民居建筑進行測繪調(diào)查,從技術、手法上加以歸納分析,對其所產(chǎn)生的歷史背景、文化因素、氣候地理等自然條件以及使用人的生活、習俗、信仰等對建筑的影響進行分析,而極少涉及中國傳統(tǒng)民居整體結構和構件力學性能以及建筑材料力學特性等方面的研究。
傳統(tǒng)木結構民居和傳統(tǒng)生土結構民居是中國傳統(tǒng)民居中最為常見的兩種形式。傳統(tǒng)木結構民居具有良好的承載力、變形能力,且耗能少,它的許多特殊構造,如柱礎浮擱、榫卯連接等,不僅展示了其獨特的藝術風格,而且也決定了其傳力機理、抗震性能的優(yōu)越性,構成了合理、科學的結構體系。歷次地震中,與其他結構形式的民居相比,木結構民居震害相對較輕,就充分說明了這一點。傳統(tǒng)生土結構民居由于取材方便、造價低廉,在很多經(jīng)濟發(fā)展滯后、交通不便的地區(qū)仍在大量采用。
第一篇 傳統(tǒng)木結構民居抗震性能及加固研究
第1章 中國傳統(tǒng)木結構民居概述
1.1 傳統(tǒng)木結構民居研究背景及意義
1.2 木結構的發(fā)展歷程
1.2.1 國內(nèi)木結構發(fā)展歷程
1.2.2 國外木結構發(fā)展歷程
1.3 中國傳統(tǒng)木結構民居分類
1.3.1 穿斗式木結構
1.3.2 抬梁式木結構
1.3.3 干欄式木結構
1.3.4 井干式木結構
1.4 中國傳統(tǒng)木結構民居現(xiàn)狀及存在問題
1.4.1 中國傳統(tǒng)木結構民居現(xiàn)狀
1.4.2 功能性不足
1.4.3 安全性不足
第2章 民居木構架破壞形式分析
2.1 柱腳
2.1.1 柱腳形式及性能
2.1.2 破壞形式及原因
2.2 節(jié)點
2.2.1 節(jié)點連接形式
2.2.2 節(jié)點破壞形式及原因分析
2.3 材料強度不足
2.3.1 木柱木梁
2.3.2 墻體
2.4 墻體破壞
2.4.1 墻體形式
2.4.2 震害類型
2.4.3 破壞原因分析
2.5 整體性缺陷
2.5.1 構造缺陷形式
2.5.2 破壞形式
2.6 屋架破壞形式及原因分析
2.7 場地及地基缺陷
2.8 本章 小結
第3章 不同松動程度下木結構燕尾榫節(jié)點抗震性能試驗研究
3.1 概述
3.2 試驗內(nèi)容及目的
3.3 試驗概況
3.3.1 模型設計與制作
3.3.2 試件材性試驗
3.3.3 人工模擬松動方法
3.3.4 加載方案
3.3.5 量測方案
3.4 節(jié)點抗震性能分析
3.4.1 試驗過程及破壞形態(tài)
3.4.2 節(jié)點模型彎矩-轉角
3.4.3 節(jié)點模型彎矩-轉角
3.4.4 節(jié)點模型承載力分析
3.4.5 節(jié)點模型剛度退化
3.4.6 節(jié)點模型強度退化
3.4.7 節(jié)點模型耗能分析
3.4.8 節(jié)點模型變形能力分析
3.4.9 榫頭拔榫量分析
3.4.1 0節(jié)點模型應變分析
3.5 基于ABAQUS的燕尾榫節(jié)點有限元建模及參數(shù)分析
3.5.1 簡述
3.5.2 有限元計算模型
3.5.3 有限元計算結果與試驗結果對比
3.5.4 應力分析
3.5.5 參數(shù)分析
3.6 試驗及有限元分析結論
3.6.1 不同松動程度下燕尾榫節(jié)點擬靜力試驗
3.6.2 不同松動程度下燕尾榫節(jié)點有限元建模及參數(shù)分析
第4章 傳統(tǒng)木構架民居加固改造技術措施
4.1 柱腳加固及其實際中的應用
4.1.1 構造形式改造
4.1.2 鋼筋加固改造
4.1.3 鐵件加固
4.2 節(jié)點加固措施及其實際應用
4.2.1 鐵件加固
4.2.2 木斜撐加固
4.2.3 替木加固
4.3 縱向連接
4.4 樓面、屋面支撐
4.5 木構架與墻體連接
4.5.1 磚墻與木柱連接
4.5.2 土墻與木柱連接
4.6 本章 小結
第5章 民居木構架節(jié)點加固試驗及結果分析
5.1 概述
5.2 試驗內(nèi)容及目的
5.3 設計試件與分組
5.3.1 試件參數(shù)及分組
5.3.2 試件制作
5.4 加載方案及測點布置
5.4.1 試驗加載裝置與措施
5.4.2 加載方案
5.4.3 測量內(nèi)容及測點布置
5.5 試驗結果分析
5.5.1 試驗過程及破壞形態(tài)
5.5.2 滯回曲線
5.5.3 骨架曲線
5.5.4 節(jié)點拔榫量
5.5.5 延性
5.5.6 試驗結論及加固建議
第6章 木構架村鎮(zhèn)民居的抗震性能分析
6.1 木構架村鎮(zhèn)民居的構造特點及抗震機理
6.1.1 木構架的構造特點
6.1.2 木結構農(nóng)村民居的震害特點
6.1.3 木結構半剛性節(jié)點的計算方法
6.2 木結構農(nóng)村民居的抗震計算實例
6.2.1 計算模型
6.2.2 計算簡圖
6.2.3 計算結果及分析
6.3 本章 小結
第7章 木結構民居抗震技術及安全性提升措施
7.1 木結構農(nóng)村民居的抗震技術措施
7.1.1 抗震設防的一般規(guī)定
7.1.2 木結構房屋的抗震構造措施
7.1.3 圍護結構的抗震措施
7.1.4 木結構房屋施工、檢查與維修
7.2 木電分離
7.2.1 木結構的火災特點
7.2.2 木結構建筑起火條件分析
7.2.3 木電分離方法
7.3 圍護墻改造
7.3.1 房屋的震害情況
7.3.2 生土圍護墻的特點
7.3.3 圍護墻加強措施
第二篇 傳統(tǒng)土結構民居抗震性能試驗研究
第8章 村鎮(zhèn)地區(qū)土-木結構民居的震害
8.1 木結構一土圍護墻房屋的基本形式
8.1.1 我國木結構房屋的發(fā)展簡況
8.1.2 木結構民居房屋結構類型
8.1.3 農(nóng)村民居木結構墻體種類
8.2 農(nóng)村民居木結構房屋的震害特征
8.2.1 木結構房屋的震害等級與震害指數(shù)
8.2.2 木構架承重房屋的抗震性能簡述
第9章 農(nóng)村民居土坯墻和土筑墻基本力學性能的試驗研究
9.1 單塊土坯及泥漿強度試驗研究
9.1.1 試件的制作及數(shù)量
9.1.2 試驗加載方案及試驗步驟
9.1.3 試驗結果
9.1.4 單塊土坯力學性能分析
9.2 土坯砌體基本力學性能試驗研究
9.2.1 土坯砌體抗壓強度試驗研究
9.2.2 土坯砌體抗剪強度試驗研究
9.2.3 土坯砌體抗彎強度試驗研究
9.3 土坯砌體摩阻系數(shù)測定
9.4 土坯墻片單向水平加載試驗研究
9.4.1 無筋墻體的破壞形態(tài)
9.4.2 無筋墻體抗剪強度計算理論
9.4.3 土坯墻片單向水平加載試驗
9.5 土筑墻片單向水平荷載試驗研究
9.5.1 土筑墻片的制作和養(yǎng)護
9.5.2 嵩明土土筑墻片單向水平加載試驗——頂部加載
9.5.3 嵩明土土筑墻片單向水平加載試驗——中部加載
9.5.4 祿勸土土筑墻片單向水平加載試驗
9.5.5 土筑墻試驗結果討論
9.6 本章 小結
第10章 改性土坯、墻片基本力學性能試驗研究
10.1 單塊改性土坯試驗
10.1.1 試件的制作及數(shù)量
10.1.2 試驗過程與結果
10.1.3 試驗結果分析
10.2 改性泥漿試驗
10.2.1 試驗方案
10.2.2 泥漿材料的物理力學性能試驗
10.2.3 砌筑泥漿改性試驗
10.2.4 土坯砌體抗剪強度的理論分析
10.3 改性土坯墻體單向水平加載試驗
10.3.1 試件制作
10.3.2 試驗過程及結果
10.3.3 試驗結果分析
10.4 竹筋土筑墻的單向水平加載試驗
10.4.1 試件制作
10.4.2 試驗過程及結果
10.4.3 試驗結果分析
10.5 本章 小結
第11章 土坯砌體等效體積單元和土坯墻片的分析
11.1 土坯砌體RVE的參數(shù)計算
11.1.1 土坯砌體的RVE模型
11.1.2 RVE的受力全過程模擬
11.1.3 RVE等效彈性常數(shù)
11.1.4 試驗墻片的有限元模擬
11.2 土坯墻片的RVE分析
11.2.1 土坯墻有限元模型
11.2.2 數(shù)值計算結果及分析
11.3 本章 小結
主要參考文獻