木结构建筑墙体抗震性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

目前国内有关木结构建筑的抗震设计规范、试验方法、抗侧增强措施等内容极度匮乏，需要通过大量的科学实验来建立一套完整的体系，本课题的研究期望是能为其提供一些依据。此外，采用斜撑增强构件拉伸、压缩时产生耗能来提高墙体的抗侧强度，使木结构剪力墙系统能提供更好的抗震性能，有利于木结构建筑在地震频发地区的推广。减少木结构墙体在地震力作用下因抗侧力不足产生破坏的现象，为木结构抗侧增强设计和抵抗连续地震设计提供理论基础和设计建议。

2. 国内外研究现状分析

1.国外研究：2010年，Toshiyasu Yoza在《日本规范建筑的抗震性能》研究了混合框架系统抗震框架系统中使用一种以上的抗侧力系统（如支撑框架、弯矩框架、剪力墙）和三种抗侧力体系，即屈曲约束支撑框架、钢框架和钢筋混凝土剪力墙。三个建筑高度被认为是三、五和九层，以提供一个鲁棒性数据集，并通过非线性响应历史分析进行评估。2000年，Marjan Popovski研究了胶合木斜撑支撑框架结构的抗震性能以及不同连接细节对框架整体刚度、强度和抗震耗能能力的影响。2013年，Kittinan Dhiradhamvit使用七个全尺寸柔性碳纤维材料复合板剪力墙和一个柔性碳纤维材料复合板覆面结构进行测试，结果表明，柔性碳纤维材料复合板剪力墙系统结构提供了一个更好的抗震保护作用。

2.国内研究：2007年，程海江以足尺轻型木结构房屋的振动台试验为研究核心，在钉连接、剪力墙和房屋整体等三个层面利用试验研究和模拟分析两种方法对轻型木结构房屋的抗震性能进行了系统的研究。2013年，张立征采用试验和有限元模拟两种方法分析用小径木取代规格材制作的剪力墙的抗震性能，发现小径木墙骨剪力墙的抗震性能能满足工程使用要求。2016年，张富文和许清风等研究了竹斜撑、钢箍和钢支撑3种榫卯节点木框架加固方法对榫卯节点木框架抗震性能的加固效果。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

通过轻型木结构剪力墙墙骨柱间加斜撑增强来提高墙体抗侧性能方面的研究。

具体内容如下：

4. 研究创新点

（1）采用三种不同斜撑增强原理对墙体抗震性能增强进行研究。分析增强墙体在反复加载中的耗能、承载强度和刚度的提高。

（2）针对木结构墙体钉连接仅遵从《木结构设计规范》中钉子长度和间距的规定以及美国试验标准astm f1676和美国林纸业协会appa规定的屈服强度，而没有考虑到钉连接承载力冗余度问题，本研究提出基于钉连接承载力冗余度与木结构建筑连续抗震性能的关联性研究，涉及到钉连接在反复加载中滞回曲线的非线性关系、耗能、承载强度和刚度折减等特性。

（3）针对木结构墙体抗侧承载力研究仅采用墙面板提供抗剪，而忽略墙体结构整体性抗剪和拉结强度抗剪，本研究提出从整体性结构增强角度布置斜撑来提高墙体抗侧延性，而后改善墙体连续抗震性能。