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为了确保历史建筑的完整性和稳定性,对其进行保护维修都需要准确的测绘数据.利用三维激光扫描技术,取代传统的单点立面测绘技术对历史建筑进行保护.该方法能最大程度地节省人力成本,提高工作效率.探索三维激光扫描技术在古代建筑勘察中的运用,阐述其基本原理和优点.通过在实际案例中的应用,三维激光扫描技术在古建筑的外观检查上展现出巨大的潜力,为保护和传承历史文化建筑遗产提供了有力保障.

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三维激光扫描技术 文化遗产维护 点云数据 明代官式建筑

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为研究不锈钢-木组合梁不锈钢螺栓连接件的抗剪性能,设计4个推出试验试件并开展了试验研究,得到了连接件的破坏模式以及相关力学性能.将试验结果分别与《木结构设计标准:GB 50005-2017》和《EN 1995-1-1:2004+A1:Eurocode 5:De-sign of timber structures.Part 1-1:General Common rules and rules for buildings》中承载力计算方法进行了对比分析.结果表明:不锈钢-木组合梁不锈钢螺栓连接件的破坏模式主要为木材劈裂破坏,产生沿螺栓间距方向的纵向贯穿裂缝,不锈钢螺栓发生受弯变形并屈服.螺栓间距的增大能够提高初期刚度、延性与极限承载能力,但会使试件更早进入屈服状态,且在达到80%极限承载力时剪切滑移刚度发生大幅度退化.GB 50005-2017的计算结果偏于保守,EN 1995-1-1:2004+A1在考虑抗拔效应后计算结果接近试验值的80%,可作为不锈钢-木组合梁不锈钢螺栓连接件抗剪承载力设计参考.

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不锈钢-木组合梁 剪切滑移刚度 抗剪承载力 抗剪连接件 推出试验

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木结构古建筑是我国文物建筑的主体,它以木材为主要承重构件,具有深厚的历史文化价值.本文根据已有研究,从结构试验、数值模拟、抗震性能评估方法3个方面,总结了含有隔墙、隔扇、雀替等非结构构件的古木建筑抗震性能研究现状.研究表明,非结构构件可以限制榫卯节点拔榫,改善节点受力,不同程度提高结构的强度、刚度和耗能能力,降低了结构在地震作用下坍塌的概率.最后结合我国木结构古建筑的研究现状以及与其他国家的研究差异,给出了未来木结构古建筑抗震性能的可能研究方向.

Keyword ：

木结构古建筑 雀替 文物价值 隔扇 隔墙 抗震性能

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温州未来城区体验馆屋面结构采用异形曲面钢木组合，立面采用纤细的两端铰接的钢立柱，钢立柱同时作为玻璃幕墙的支承结构，地上抗侧力墙体采用钢骨混凝土墙体，地下室为混凝土结构。充分利用了木结构和钢结构的优势，最大程度减少结构的用钢量。但由于结构跨度大且形状复杂，施工阶段存在安装偏差，临时支撑拆卸需要较高的同步性及稳定性，需要基于实际起拱坐标和荷载状态，对其卸载过程进行计算分析和施工监测以确保结构安全。基于实际施工情况，运用MIDAS/GEN对该组合结构的卸载施工过程进行了数值模拟计算，通过已有的初步方案明确了各施工步中的杆件内力以及节点位移，并在此基础上提出了分步分级的优化方案，同时对其在卸载施工过程中的位移响应进行了动态监测。计算结果表明：通过对52个千斤顶进行分步卸载，支撑点位移与构件应力成倍增加，采取分级卸载策略，逐步减小荷载，成功实现了对结构的精准控制，避免了内部过度变形和应力集中，确保了结构稳定性。监测点的实际值与理论值误差在合理范围内，验证了模拟分析的准确性，为工程实践提供了可靠支持。

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监测 卸载 组合结构 临时支撑 数值模拟 屋面

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Based on the results of quasi-static tests on ancient wooden structures with spatial lifting beams, six sets of finite element numerical models were constructed with mortise and tenon joints, friction coefficient, and the presence or absence of roofs as variables, and the influence of these variables on model accuracy was explored. The research results demonstrate that the established numerical model can accurately simulate the deformation characteristics of the structure during the loading process. The hysteresis curve is inverse S-shaped and exhibits a clear "pinching effect," which aligns with the actual energy consumption characteristics of wooden structures. Regarding stress performance, the simplification of the gap between mortise and tenon joints and the roof has a significant impact on the bearing capacity and stiffness of the model. Conversely, the variation of friction coefficient between wood has a relatively small impact on the mechanical performance of the model. This study elucidates the pivotal elements that influence the precision of numerical simulations of spatial timber structures through a comparative analysis, thereby furnishing a crucial reference for the establishment and rectification of subsequent numerical models of timber structures. © 2024 Science Press. All rights reserved.

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Ancient wooden structures Roofs Numerical simulations Mortise and tenon joints Spatial structure

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为研究地震损伤和柱脚残损对古建筑木结构抗震性能的影响,参照清工部《工程做法则例》制作了 3组缩尺比为1∶2的硬山式小式(无斗拱)木结构模型.试件分为是否遭受地震损伤、是否存在柱脚残损以及无地震损伤和柱脚残损的完好木构架的对比试件.设计了单点转两点适宜空间木结构的加载装置,通过拟静力试验分析了木构架的破坏模式、荷载位移关系、榫卯节点的破坏形态、变形能力等.结果表明:木构架滞回曲线表现出明显的捏缩滑移特性,榫卯连接呈现半刚性特征.地震损伤降低木构架水平承载力及刚度较为明显,结构变形量有明显增加;柱脚残损虽在一定程度上降低了结构刚度,但影响较小,且对结构变形能力无明显影响.

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残损构件 抗震性能 结构变形 古建筑木结构

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本发明公开了一种多榫卯和多耗能段轻型减震木架结构及安装方法，属于木结构减震控制技术和防灾减灾领域；应用于木结构中以增强木结构抗震性能的木架结构，可以提高木结构抗侧刚度和耗能能力；本发明主要由立柱部分、横梁部分与滑槽部分构成。在地震作用下，首先由喷涂或包裹不同材料的横梁部分端部木销与轴孔之间进行第一级分段摩擦耗能；摩擦耗能失效后由梁柱节点处的榫卯结构通过变形进行第二级耗能。本发明还起到在木结构中分隔空间的作用，有通行需要时，本装置还可以折叠，节约空间。

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本发明公开了一种预应力不锈钢包木组合梁及其安装方法，涉及钢、木结构建筑的技术领域；包括U形不锈钢、胶合木板、螺栓、预应力筋、锚具、锚垫板、自攻螺钉、结构用胶黏剂，组合梁由两个U形不锈钢对接形成外骨架，四个胶合木采用结构用胶黏剂及螺栓与其连接形成内部支撑，中部预应力筋通过锚具与锚垫板锚固在梁两端，锚垫板通过自攻螺钉与梁相连。本发明能够有效解决钢梁易失稳、木梁受拉易发生脆性破坏的缺陷，提升梁承载能力并减轻结构自重；预应力筋保障了组合梁具有足够的承载能力，减小构件短期变形，减小大跨度组合梁的截面面积；制作工序简单、安装拆卸方便，可预制化作为标准化产品，可拆卸进行循环使用，有利于减少碳排放。

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基于空间抬梁式木结构古建筑拟静力试验结果,以榫卯缝隙、摩擦系数及屋顶存在与否为变量,构建六组有限元数值模型,探讨这些变量对模型精度的影响.研究结果表明:所建立的数值模型能够准确模拟结构在加载过程中的变形特性;结构滞回曲线为反"S"形,具有明显的"捏缩效应",与木结构的实际耗能特征相符;在受力性能方面,燕尾榫节点之间的缝隙会降低结构的承载力;结构的承载力和刚度随摩擦系数的增大而增大;提出的两种屋顶简化方法使结构的承载力分别增加 20%和 60%.通过对比明确了抬梁式空间木结构数值模拟中影响其精度的关键因素,为后续木结构数值模型的建立与修正提供了重要的参考依据.

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屋顶 空间结构 榫卯节点 数值模拟 古建筑木结构

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浙江温州未来社区体验馆屋盖主体结构由钢木结构组合而成,该悬挂屋面为国内少有的大跨度(59.4m)单层双曲抛物面钢-木网壳结构,竖向由54根钢柱支撑,屋面主体部分高点标高16.8m,低点标高2.2m。其临时支撑体系采用内支撑布置,由于结构跨度大及曲面异形,临时支撑体系的拆除是影响钢木结构成态及施工安全的重要因素,确定结构临时支撑最优卸载方案是工程关键技术难点。本文提出了四种临时支撑体系卸载方案,并采用MIDASGen进行了模拟计算分析,对比考虑整体结构位移、木梁内力、支撑反力等因素,最终确定由外向内,由高到低的同步分区卸载方案,可为类似的工程提供案例参考。

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临时支撑 模拟计算 方案比选 卸载施工 新型钢木组合结构

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