大跨度胶合木网格(壳)结构设计

第1 章　绪论…………………………………………………………………… 1

1.1背景…………………………………………………………………………1

1.2大跨度木空间结构分类……………………………………………………3

1.2.1网格结构……………………………………………………………4

1.2.2张拉结构……………………………………………………………5

1.3大跨度木空间结构优势……………………………………………………6

1.4大跨度木空间结构研究应用现状…………………………………………6

1.4.1工程案例……………………………………………………………6

1.4.2研究重点……………………………………………………………8

1.4.3大跨度木空间结构节点研究现状…………………………………10

1.5大跨度木空间结构发展前景………………………………………………11

1.6有待继续研究技术难点……………………………………………………12

第2 章　大跨度胶合木网壳结构体系………………………………………… 13

2.1胶合木材料特性研究………………………………………………………13

2.2大跨度胶合木网壳结构体系………………………………………………15

2.2.1概况…………………………………………………………………15

2.2.2温室结构体系方案一………………………………………………16

2.2.3温室结构体系方案二………………………………………………18

2.2.4温室结构体系方案三………………………………………………30

2.3小结…………………………………………………………………………47

第3 章　大跨度胶合木网壳结构节点………………………………………… 48

3.1“Z”字形拼接节点…………………………………………………………48

3.2主次叠放搭接节点…………………………………………………………52

3.3可调支座节点构造…………………………………………………………58

3.4拉索拉杆节点及安装方法…………………………………………………60

3.5小结…………………………………………………………………………63

第4 章　胶合木材性试验、网壳节点试验…………………………………… 64

4.1太原植物园温室项目概况…………………………………………………64

4.2材料性能试验………………………………………………………………66

4.2.1顺纹抗拉试验………………………………………………………66

4.2.2顺纹抗压试验………………………………………………………70

4.2.3横纹抗压试验………………………………………………………74

4.2.4胶合木材料评级……………………………………………………77

4.3木梁抗弯试验………………………………………………………………79

4.3.1试验对象……………………………………………………………79

4.3.2试验目的……………………………………………………………79

4.3.3试验设备……………………………………………………………80

4.3.4试验方案……………………………………………………………80

4.3.5试验结果和分析……………………………………………………81

4.4 3# 温室主构件“Z”字形拼接节点轴向受拉试验………………………85

4.4.1试验对象……………………………………………………………85

4.4.2试验目的……………………………………………………………85

4.4.3试验设备……………………………………………………………86

4.4.4试验方案……………………………………………………………86

4.4.5试验结果和分析……………………………………………………87

4.5 3# 温室主构件“Z”字形拼接节点抗弯试验……………………………90

4.5.1试验对象……………………………………………………………90

4.5.2试验目的……………………………………………………………91

4.5.3试验设备……………………………………………………………91

4.5.4试验方案……………………………………………………………92

4.5.5试验结果和分析……………………………………………………94

4.6 1# 温室主构件“Z”字形拼接节点抗弯试验……………………………99

4.6.1试验对象……………………………………………………………99

4.6.2试验目的……………………………………………………………99

4.6.3　试验设备…………………………………………………………100

4.6.4　试验方案…………………………………………………………100

4.6.5　试验结果和分析…………………………………………………102

4.7　三层杆件叠放正交节点主向剪切试验…………………………………108

4.7.1　试验对象…………………………………………………………108

4.7.2　试验目的…………………………………………………………108

4.7.3　试验设备…………………………………………………………108

4.7.4　试验方案…………………………………………………………109

4.7.5　试验结果和分析…………………………………………………110

4.8　三层杆件叠放正交节点次向剪切试验…………………………………113

4.8.1　试验对象…………………………………………………………113

4.8.2　试验目的…………………………………………………………114

4.8.3　试验设备…………………………………………………………114

4.8.4　试验方案…………………………………………………………114

4.8.5　试验结果和分析…………………………………………………115

4.9　支座节点抗弯试验………………………………………………………119

4.9.1　试验对象…………………………………………………………119

4.9.2　试验目的…………………………………………………………119

4.9.3　试验设备…………………………………………………………119

4.9.4　试验方案…………………………………………………………120

4.9.5　试验结果和分析…………………………………………………122

4.10　拉索节点装置试验…………………………………………………… 125

4.10.1　试验对象………………………………………………………125

4.10.2　试验目的………………………………………………………125

4.10.3　试验设备………………………………………………………126

4.10.4　试验方案………………………………………………………126

4.10.5　试验结果和分析………………………………………………128

4.11　小结…………………………………………………………………… 132

第5 章　胶合木网壳结构整体稳定分析…………………………………… 133

5.1　设计计算模型结果分析…………………………………………………133

5.1.1　周期与振型………………………………………………………134

5.1.2　竖向位移结果分析………………………………………………135

5.1.3　木结构杆件应力…………………………………………………137

5.1.4　结构线性屈曲分析………………………………………………138

5.1.5　结构非线性极限承载力分析……………………………………138

5.2　节点试验节点刚度………………………………………………………139

5.2.1　三层杆件正交节点主次向剪切刚度……………………………140

5.2.2　支座节点抗弯刚度………………………………………………141

5.3　增加刚度模型结果分析…………………………………………………142

5.3.1　周期与振型………………………………………………………142

5.3.2　竖向位移结果分析………………………………………………144

5.3.3　木结构杆件应力…………………………………………………146

5.3.4　结构线性屈曲分析………………………………………………147

5.3.5　结构非线性极限承载力分析……………………………………148

5.4　胶合木网壳结构安全系数………………………………………………149

5.5　小结………………………………………………………………………150

第6 章　大跨度胶合木网壳结构施工分析、装配化安装………………… 151

6.1　胶合木施工前预处理……………………………………………………151

6.2　胶合木弧梁施工吊装方法………………………………………………153

6.3　拉索安装张紧施工方法…………………………………………………157

6.4　小结………………………………………………………………………161

第7 章　胶合木构件裂缝控制、处理方法………………………………… 162

7.1　木材开裂原理……………………………………………………………162

7.2　胶合木加工特点及开裂预处理方法……………………………………163

7.3　胶合木开裂分析及处理…………………………………………………164

7.4　小结………………………………………………………………………167

参考文献…………………………………………………………………………………… 168

附录………………………………………………………………………………………… 171