古建筑木结构榫卯节点刚度的地震损伤分析和识别

薛建阳， 白福玉， 张锡成， 隋 ， 周超锋

(西安建筑科技大学 土木工程学院，西安 710055)

中国古建筑木结构各构件之间连接主要采用由榫头和卯孔组成的榫卯节点构造。榫卯节点的刚度变化属于非线性变化。榫卯节点具有很好的抵抗水平推力作用，能够有效减少结构的地震响应[1]。强震激励，榫卯节点张合和榫头拔出明显，榫卯节点承载能力下降，榫卯连接柱架层变形增大，结构倒塌危险性较大。在漫长的历史长河中，由于历史地震作用影响，榫卯节点松动、拔榫损伤，结构整体抗震性能减弱，结构剩余寿命缩短。确立榫卯节点的损伤刚度和提前辨识刚度参数，对古建筑损伤评估和维修保护具有重要指导意义。

王晓燕等[2]采用最小二乘和扩展卡尔曼滤波方法反演系统地震载荷和识别结构动态参数。何浩祥等[3]用静动力凝聚和扩展卡尔曼滤波对连续梁进行了刚度和阻尼损伤识别。赵博宇等[4]完成了扩展卡尔曼滤波算法对在噪声较大环境下的结构质量、阻尼和刚度识别，更新了长期不确定振动台模型。王鑫等[5]对随机激励作用下的古木结构梁上各节点的加速度响应信号进行小波包分解，提出了小波包能量曲率差损伤识别指标，通过此指标进行古木结构的损伤识别。Weng等[6]提出了识别节点模态参数的子空间、有限元模型修正和非线性最小二乘结合的方法，这种方法识别过程耗时。Wu等[7]提出了加权最小二乘和贝叶斯结合的方法；Xu等[8]提出了节点损伤指数和二阶特征灵敏度近似方法。……