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适合农村地区的绿色轻型木结构住宅

付立阳  
【摘要】: “汶川地震”给我们敲响了警钟,让我们了解到尽管“社会主义新农村建设”已开展多年,但农村地区农村住宅体系仍存在着巨大隐患。本着“未雨绸缪”的精神,本文中对于江苏地区农村住宅结构体系现状、相关政策及其执行情况、以及其他一系列相关问题进行了系统调研,掌握了第一手资料,并给出了一些相关的解决方法和建议。 同时,文中依据目前江苏苏北速生杨树木材的现状和杨树木材已有的研究成果,认为使用速生杨木材的新型木结构剪力墙结构体系是可以在江苏农村推广的舒适、安全、抗震、节能、环保的新型结构体系。 为了验证木结构剪力墙体系其抗震性能,试验依据《木结构设计规范》(GB50005-2003)和南京林业大学试点木结构住宅墙体制作了三组共六片墙体,并进行了单调加载和反复加载试验,检验其抗侧性能。对其滞回特性、弹性抗侧刚度、极限位移、延性、耗能、墙骨柱上拔、锚栓内力等进行了系统研究。同时,采用采用底部剪力法计算出试点木结构住宅一层墙体的水平作用标准值,并对比试验结构,得出结论:试验墙体的抗震性能远远大于目前规范所要求的标准,木结构剪力墙结构拥有着良好抗震性能。木结构剪力墙住宅是一种完全可以在农村推广的稳定可靠的住宅体系。 文中还详细叙述了木框架剪力墙试验的试件设计、试验装置、测试内容、仪器布置和加载程序等内容,并给出了剪力墙的单向和反复试验的试验结果和破坏形态。结果表明:1)相同试件单向试验的荷载位移曲线和反复试验荷载位移曲线第一循环的包络线相似;2)木剪力墙试验的破坏形态主要是钉节点的破坏以及端部墙骨柱的上拔;3)作用于墙体上的竖向荷载可以显著地提高剪力墙的各项性能,洞口尺寸的变化主要影响到墙体的极限位移和承载力。 最后,本文运用ANSYS软件对木结构剪力墙进行数值仿真分析。从荷载-变形曲线比较ANSYS计算值与试验值。结果表明,ANSYS计算结果与试验结果吻合较好。


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