循环往复荷载作用下透榫节点模型试验研究

李 溢, 任 青, 程 镇, 崔 宇

(上海理工大学 环境与建筑学院， 上海 200093)

1 研究背景

木结构建筑是人类建筑史上应用时间最久的建筑结构之一，我国传统木结构建筑的一个重要特征是结构构架中的梁柱采用榫卯连接，并且无需一钉一铁。这种特殊的连接方式是将榫头插入卯口中，使得榫头与卯口相互接触。榫卯节点有燕尾榫、馒头榫、透榫等多种类型。在地震作用下，榫卯节点之间反复相对运动，使得梁柱的榫卯连接产生松动，比如在汶川地震中，距离震中约189 km的广元市逍遥楼就遭受到一定程度的破坏，且节点的破坏会导致整体结构发生倾斜甚至倒塌的危险，因此了解榫卯节点的受力性能是古建筑木结构修缮加固保护的基础。

目前，国内外学者都已经对古建筑木结构榫卯节点进行了部分研究。试验研究方面，康家华等[1]通过足尺模型低周反复加载试验研究了整体轻型木结构房屋中底层墙体的破坏模式及抗剪强度、位移、刚度、延性和耗能等力学性能指标。Chun Qing等[2]通过低周反复试验研究了3种不同的榫卯节点，得到了弯矩-转角关系曲线及骨架曲线，最终得出节点的初始弹性刚度。商博渊[3]利用作图法对模拟生物劣化的减榫进行了试验研究，从而得到节点的初始刚度和屈服弯矩。张风亮[4]制作了1∶3.52殿堂木结构模型，并通过模拟地震振动台试验研究了缩尺结构地震反应的变化规律及其动力特性。隋龚等[5]通过节点模型低周反复试验得出了榫卯节点骨架曲线及其弯矩-转角滞回曲线，并拟合得出榫卯节点恢复力模型，比较试验结果提出榫卯连接的刚度非线性关系。……