首页 理论教育大跨度胶合木网格(壳)结构技术研究成果

大跨度胶合木网格(壳)结构技术研究成果

【摘要】:具体来讲,需进一步研究的重点、难点内容如下:研究木结构材料本构关系,弹塑性本构模型;木材/胶合木均不是完全弹性材料,木材是黏弹性材料,受力初期就会产生不可恢复的塑性变形。同时木结构存在蠕变现象,较大蠕变特性致使其本构关系可以继续向时间维度发展。所以非常有必要进一步研究如何正确、合理地选取材料本构关系,使模拟时采用的本构关系在保证精度的前提下更加高效和易用。

近年来,国内外在木空间结构相关方面做了很多研究,取得了一些成果,但是木结构建筑研究及应用在国内仍处于起步阶段,在木材材料性能、木结构体系、木结构节点、木结构加工制作和装配化安装等方面均需进行深入研究。具体来讲,需进一步研究的重点、难点内容如下:

(1)研究木结构材料本构关系,弹塑性本构模型;木材/胶合木均不是完全弹性材料,木材是黏弹性材料,受力初期就会产生不可恢复的塑性变形。木结构在加载初期由于缺陷、木纤维管压实等原因会呈现出一些不可恢复的变形,这种塑性发展对不同类型的空间结构会产生不同程度的影响。同时木结构存在蠕变现象,较大蠕变特性致使其本构关系可以继续向时间维度发展。所以非常有必要进一步研究如何正确、合理地选取材料本构关系,使模拟时采用的本构关系在保证精度的前提下更加高效和易用。

(2)结构体系的不断创新,需根据胶合木材料特点,充分利用材料优点开发新体系,结构新体系需要有新型节点形式的支撑。目前,多高层木结构、轻型木结构等结构形式,已有较为成熟及常用的节点连接形式。事实上,随着大跨度木空间结构的推广,结构体系形式多样,对于特定结构形式,木空间结构所适用的节点连接方式应当做到同步推进,节点形式也需不断创新。(www.chuimin.cn)

(3)对常规的结构形式,如柔性木空间结构,已经有了比较系统的数值分析方法。但是由于木材材料及连接节点的特殊性,目前对木空间结构的试验研究很少,几乎没有试验研究可以验证这些模型的准确性,所以需要进行更多的相关试验研究。

(4)木材具有质量轻的特点,被普遍认为是抗震性能良好的材料。但是对木空间结构动力特性的研究尚缺乏。木空间结构的质量分布特征及阻尼特性都与钢结构不同。由于所受地震力相对小,对抗震设防的要求也有所不同,基于性能的抗震目标有待确定。这些需要进一步的理论和试验研究。