—————————————————————————————————————————————————————可装配式木结构引言: 随着技术的发展, 计算机技术在生产生活中占据着越来越大的比例,计算机数值模拟技术在科研中占据着越来越重要的地位, 目前建筑行业结构分析主要 1,2] 存在着 FEM ( 有限元分析) 理论[、 BEM ( 边界元分析) 理论[3] 、 FDM (有限差一、钢结构的建模分析[8] 1. 建模前参数准备: 本实验采用钢架结构为 Q345 的钢材,柱为 500*500 ㎜的箱型钢,梁为 400*200 ㎜的箱型梁。 2. 实验加载本实验建立了以 6*6m 为底,以 3m 为一楼的两楼小洋房模型, 如下图所示(a) 所示, 用上述实验参数用作实验建模基础, 本实验采用有限元分析,对模型采取施加静力荷载(图 b) ,施加地震波(图 c) ,模拟其在荷载和地震波的作用下的工作状态和破坏机理, 然后进行数据统计。图a图b图c 3. 实验数据本实验分别对木结构进行了地震波加载和静荷载加载, 本实验对梁的静荷载为 1800KN ,在静荷载为 1800KN 时,木结构作为一种弹性材料,表现出一定的弯曲状态, 本实验采用地震波的频率为 的时程函数, —————————————————————————————————————————————————————最大峰值处加速度为 。地震波的形态及参数如下图所示 4. 实验结果分析(地震波处于最大峰值时) 2-2 方向弯矩图和弯矩数值图 2-2 方向弯矩包络图和弯矩值包络图 3-3 方向弯矩图和弯矩数值图 3-3 方向弯矩包络图和弯矩值包络图的界面为 400*200 ㎜, 木材的横纹弹性模量为 , 顺纹弹性模量 10GPa ,顺纹剪切模量为 ,横纹剪切模量为 , 木材密度为 400 ㎏/ ㎡,重度为 3920N/m3 ,泊松比为 。 2. 建模: 本实验建立了以 6*6m 为底,以 3m 为一楼的两楼小洋房模型,如下图所示(d) 所示, 用上述实验参数用作实验建模基础, 本实验采用有限元分析,对模型采取施加静力荷载(图 e) ,施加地震波(图 f) ,模拟其在荷载和地震波的作用下的工作状态和破坏机理,然后进行数据统计。图(d)图(e)图(f) 3. 实验数据: 本实验分别对木结构进行了地震波加载和静荷载加载,本实验对梁的静荷载为 1800KN , 在静荷载为 1800KN 时, 木结构作为一种弹性材料, 表现出一定的弯曲状态,本实验采用地震波的频率为 的时程函数,最大峰值处加速度为 。地震波形图————————————————————————————————————————————————————— 4. 实验结果分析(处于最大地震波时) 2-2 方向的弯矩图 2-2 方向弯矩包络图和弯矩数值包络图 3-3 方向当的弯矩图 3-3 方向的弯矩包络图和弯矩包络数值图部分节点受力表格,共划分 156 个节点,所以只选出部分三、木结构和钢结构的对比从以上实验记录,我们可以看到木结构的变形虽然比钢材要大, 但是它所受到的弯矩远小于钢材所受弯矩,同时因为木材的密度,木结构建筑整体自重较钢筋混凝土轻,大约为其 1
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