轻型木结构房屋的地震作用计算及抗震设计文献综述

 2022-07-25 09:07

摘要:轻型木结构是由规格材以一定间距相互连接组成墙骨框架,并将木基板材覆在墙骨框架外侧形成板式构件(轻木剪力墙),再由多个板式构件相互衔接组成的盒状结构,又称为平台式结构;结构中各墙骨之间、覆面板和墙骨之间、墙体与墙体之间均采用钉子或其它金属件连接。上个世纪,许多国家的木结构规范都将轻型木结构房屋的层数限制在3到4层。直到2009年,加拿大BC省首先将其层数限制提升到5、6层,我国今年开始实施的《多高层木结构建筑技术标准》也将轻型木结构的层数提升到6层。

水平荷载一般由风荷载或地震作用产生。结构在水平荷载作用下,就会产生侧向变形[1]。木结构剪力墙承受垂直荷载和侧向荷载,是抵抗风力、地震等侧向作用的主要竖向构件,主要由木框架与胶合板、定向刨花板等材料用钉子连接形成。木剪力墙承受的侧向力主要由面板承受,在通过钉子传递给框架,需承受水平剪力和侧向挠度。地震是一种突发性的自然灾害,地震作用包括竖向地震作用和水平地震作用。对一般的建筑结构,竖向地震作用的影响不明显,所以可以仅计算水平地震的作用。对于这种不可控制的天然灾害,做好剪力墙的抗震设计显得更加重要。

关键词:木结构建筑;结构计算;抗震;剪力墙

一、前言

木材是永恒的建筑材料。历史上,木材因其结构上的性能和美学上 的价值而得到广泛应用。从过去的小木屋到现在的多层木房屋,只要有理的设计和良好的维护,木建筑是能够使用很久的[2]。

木材作为建筑材料具有重量轻、强度高、美观、加工性能好等特点,因此自古以来就收到人们偏爱。从挪威的大型木结构教堂和中国、日本的古代庙宇,到无数北美19世纪的建筑物,都证明木结构具有良好的耐久性。现代木结构住宅建筑在世界上许多国家已很普遍。在北美,木结构住宅处于市场主导地位, 1997年美国新建独户别墅约 113. 8万幢,其中 90%采用木结构,在 33. 8万幢多层住宅中,大多数也采用木结构。木结构还被广泛用于建造厂房、学校、旅馆、体育馆等。在加拿大,木材工业是国家支柱产业之一,其木结构住宅的工业化、标准化和配套安装技术非常成熟。在亚洲的日本,大量的住宅是利用木材、胶合木和水泥刨花板建造的,即使在人口稠密的东京地区也是如此。目前日本新建住宅房屋中,有半数以上是木结构。在北欧的芬兰和瑞典,民居住房的 90% 为一层或二层的木结构建筑[3]。

二、国内外相关研究

(一)国外研究现状

在北美,木结构住宅处于市场的主导地位,木结构住宅的工业化、标准化和配套安装技术非常成熟。剪力墙作为轻型木结构建筑中的主要抗侧构件,国外对于这方面做了充足的研究,并且起步很早,大量的试验技术沉淀为木结构的广泛使用打下坚实基础

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