木塑集成框剪木墙体抗侧性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

木塑复合材料的应用领域非常广泛，凡是以木材或木质材料为主材料的应用领域都可用木塑复合材料来取代。木塑是一种节省资源且减少环境污染，符合资源可持续发展和保护生态环境原则的木制品替代材料，可解决结构用材和墙体构造用材问题，有效地节约自然资源和建设能源，综合利用各种建筑材料的特点，达到建筑设计和结构优化的效果。

近年来，国内外出现一批建筑用木塑材料生产企业，对木塑轻钢结构住宅进行了设计及施工探索，木塑材料表现出了优异性能，但尚存在建筑维护结构环境效能低、施工周期较长、居住体验差等不足。并且关于木塑复合材料的复合方式及工艺参数对力学性能指标影响的研究还没有完整的理论体系能够给予合理地解释和预测，许多情况还是依靠实验摸索的经验性方式。因此，木塑复合材料要应用于建筑中还需要对其组成的墙体的结构安全性进行设计研究。

本课题将通过抗侧性能试验对框剪结构木墙体进行研究，以考察在木塑集成材在静力加载条件和反复加载条件下墙体变化及墙体抗侧参数变化。这将为木塑集成材加入建筑中使用并进一步提出提高抗侧力的措施提供依据，对加强和维护木结构建筑的安全性和稳定性具有重要的实际意义，也为木塑集成材与木结构建筑相结合的进一步推广和发展提供了便利。

2. 国内外研究现状分析

国外木结构建筑发展相对成熟的国家，如加拿大、日本等已对木结构墙体的研究跟国内相比更为健全。建筑框剪结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，吸取了各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能，在木建筑中应用框剪结构在国际上尚处于初步研究阶段。

目前，木塑是一种节省资源且减少环境污染，符合资源可持续发展和保护生态环境原则的木制品替代材料。在国内，木材的应用方面也在将木塑运用到与木材相关的领域中去，来缓解我国的木材资源匮乏的状态。2008年，秦特夫介绍了木塑复合材料的相关检测内容探讨了木塑复合材料的产品集成问题以及当前木塑产业的主要任务。2010年，田先玲研究了木塑外挂墙板用于建筑中可用作建筑内外装饰性围护结构，取代高能耗建材，起到覆盖、防护和装饰的作用。2013年，秦楠以木塑复合材料加工试验为先导，进行相关力学性能试验，并在此基础上通过对加丁因素及力学性能数据处理和分析。

现代木结构在我国属于新兴产业，建筑技术及建筑模式基本照搬国外，关于因木材缺乏而出现的代木材料木塑复合材料的力学性能的研究，以木塑复合材为主要材料的集成木结构的相关研究在国内外尚未见报道。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容及方案：

试验采用胶合木梁和胶合木柱的框架结构墙体，通过墙骨柱间距设计、连接钉间距设计和墙面板厚度设计三组不同墙体布置方式的变量对比，在静力加载方案、常用循环往复加载方案加载作用下，研究剪力墙的抗侧性能，通过结合理论分析得出四个方案对比研究剪力墙的抗侧力参数分析。

试验共设计3组方案，采用胶合木梁和胶合木柱的框架结构墙体，墙体尺寸为1200mmx2400mm，墙体材料采用40mmx90mm断面pe共给木塑墙骨柱，胶合木梁、柱，定向刨花板墙面板，用连接钉连接墙面板和木框架、木塑墙骨柱，实验设备有剪力墙抗侧测试装置、锯机及tds位移计等。

4. 研究创新点

利用木塑复合材料，对木结构墙体剪力墙的抗侧性能进行研究，以此来模拟风载施压和地震环境条件下墙体变化及墙体抗侧参数规律比较。这将为木塑集成材加入建筑中使用并进一步提出提高抗侧力的措施提供依据，对加强和维护木结构建筑的安全性和稳定性具有重要的实际意义，也为木塑集成材与木结构建筑相结合的进一步推广和发展提供了便利。