抬梁式空间木结构古建筑有限元建模方法

摘要

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.

关键词

古建筑木结构 / 榫卯节点 / 屋顶 / 数值模拟 / 空间结构