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木塑集成框剪木墙体抗侧性能研究任务书

 2021-12-16 10:12  

全文总字数:3393字

1. 1. 毕业设计(论文)的内容、要求、设计方案、规划等

现代木结构是在传统木结构的基础上结合现代结构技术发展而来,比传统木结构具有更多的优势,如用料少、跨度大、结构合理、耐久性好、建筑速度快、施工便捷等,不仅如此,还能与其它结构和材料组合形成复合型建筑结构体系,综合利用各种建筑材料的特点,达到建筑设计和结构优化的效果。另外,现代工业生产的工程木产品(如胶合木及木塑复合材等)在结构性能和材料性能上优于自然木材,可代替珍贵的天然木材应用于建筑的结构体系与墙体构造体系,解决结构用材和墙体构造用材问题,有效地节约自然资源和建设能源。 木塑复合材料是一类由木质纤维和高分子塑料为主要原料复合而成的新型材料,主要有聚乙烯(pe)木塑和聚氯乙烯(pvc)木塑两类,其继承了塑料和木质材料的双重优点,具有强度高、防腐、防水、防火、结构多样、易加工和易连接等优异的品质,是实木的理想替代品。被广泛应用于室内装饰或园林景观制品,如户外木塑地板、木塑花架、木塑凉亭、木塑栏杆等。随着木塑生产规模的不断扩大,木塑产品品质的不断提升,继续将产品定位为户外工程用材或景观小建筑用材,应用价值有限,受益群体有限,如何将高品质木塑材料应用于现代木结构建筑,充分发挥其优异性能,更好地为服务于社会,已成为木塑行业所面临的一项重要课题。 2016年《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》指出:因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑。在木结构建筑中集成木塑复合材,研制装配式木塑集成木建筑,将木材与木塑复合材完美结合,发挥各自所长,对提高木建筑的物理性能和结构安全性,推进装配式木结构实现标准化设计、工厂化生产及装配化施工等具有重要意义。装配式木结构是指将木结构建筑的构件通过标准化设计、计算机控制,再进行工厂化生产和装配化施工。 木塑集成木结构采用装配式结构,是指木构件在工厂预制,然后将其运输至工地,通过机械吊装和一定的拼接或连接手段,把零散的预制构件装配成为一个整体而建造起来的房屋。这需要做到设计标准化、构件生产工厂化,施工机械化。其特点有:1)预制木梁、木柱及建筑维护结构用木塑复合材等构件工厂化生产,可以流水线作业,质量稳定;2)模块化设计生产,充分发挥材料性能,节约用料,减少材料消耗;3)现场装配式施工,减化施工流程,劳动生产率大幅提高;4)现场施工无湿作业,杜绝固体废弃物、扬尘、噪声污染;5)机械化施工,劳动力资源投入相对减少,劳动强度降低;6)施工工期缩短,施工管理难度降低,有利于推广绿色施工。墙体是木建筑中的不可或缺的重要组成部分,主要起承重、围护或分隔空间的作用。墙体在木建筑中比重较大,通常墙体面积是建筑面积的2.5倍以上。墙体是装配式建筑设计及施工去繁从简的关键,装配式建筑墙体需同时兼顾建筑安全、保护、舒适性等。建筑框剪结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,吸取了各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能,在木建筑中应用框剪结构在国际上尚处于初步研究阶段。另外,现代木结构在我国属于新兴产业,建筑技术及建筑模式基本照搬国外,而以木塑复合材为主要材料的集成木结构的相关研究在国内外尚未见报道。 近年来,国内外出现一大批以安徽森泰木塑集团有限公司、北京天地木塑复合材料有限公司等为代表的建筑用木塑材料生产企业,对木塑轻钢结构住宅进行了设计及施工探索,木塑材料表现出了优异性能,但尚存在建筑维护结构环境效能低(隔声及隔热性较差)、施工周期较长、居住体验差(塑料房屋易引起心理上负担)、市场认可度低等不足。 为此,本课题从木塑墙体结构构造入手,对墙体抗侧性能进行测试,研究其关键节点应力分布以及变形情况,为框剪结构墙体结构及连接设计提供参数保证。

前言:是论文研究的开始部分,其任务是要求介绍课题背景,课题来源,研究的目的、意义,应解决的主要问题,简述本课题在国内外发展概况及存在问题。 研究内容及方案:试验采用胶合木梁和胶合木柱的框架结构墙体,通过墙骨柱间距设计、连接钉间距设计和墙面板厚度设计三组不同墙体布置方式的变量对比,在静力加载方案、常用循环往复加载方案加载作用下,研究剪力墙的抗侧性能,通过结合理论分析得出四个方案对比研究剪力墙的抗侧力参数分析。 试验共设计3组方案,采用胶合木梁和胶合木柱的框架结构墙体,墙体尺寸为1200mmx2400mm,墙体材料采用40mmx90mm断面pe共给木塑墙骨柱,胶合木梁、柱,定向刨花板墙面板,用连接钉连接墙面板和木框架、木塑墙骨柱,实验设备有剪力墙抗侧测试装置、锯机及tds位移计等。

结论:是对论文的总结,是研究结果的概括性判断。要求简明扼要概括课题研究成果的合理性、科学性及实际应用的意义。 附表:要求用三线表汇总数据,必要时可用直观图加以表示。

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2. 参考文献(不低于12篇)

1、Dolan,J.D.,and Madsen,B.(1992).Monotonic and cyclic tests of timber shear wails.Can.,J.Cir.Eng.,19(3).I 15-422.

2、Lam,F.,Prion,H.G.L.,and He,M.(1997).Lateral resistance of wood shear walls with large sheathing panels.J.Struct.Eng.,123(12),1666-1673.3、冯志荣.大开孔木框架剪力墙受力性能研究[D].扬州大学.2007.4、秦楠.木塑复合材料力学性能影响因素的研究[D].东北林业大学.2013.5、杜敏.新型木框架剪力墙受剪性能研究[D].北京林业大学. 2012.6、黄小燕.框剪结构中剪力墙的优化设计研究[D].海南大学.2012.7、刘雁.木框架剪力墙受力性能研究[D].南京林业大学.2013.8、张少实,庄茁. 复合材料与粘弹性力学[M]. 机械工业出版社,2005.9、周先雁,王兰彩. 碳纤维复合材料(CFRP)在土木工程中的应用综述[J]. 中南林业科技大学学报,2007,27(5).10、周海宾,费本华,任海青世界木结构房屋研究的最新进展[J]. 木材工业,2006.11、Jonathan,Philip,Alexander. Evaluating the Durability of Wood FRP Bonds through Chemical Kinetics Using a Range of Test Methods [D]. B. Sc. University of Wales,Bangor,1998. 12、Wen HM. Penetration and perforation of Thick FRP Laminates[J]. Composites Science and Technology,2001,61(8).13、Mustafa Kemal Kulekci.Processes and apparatus developments in industrial waterjet Appllications.International Journal of Machine Tools &Manufacture,2002 (42);14、Junhui Jia. Mode-I Fatigue Fracture of Interface for Fiber-Reinforced Polymer Composite Bonded to Wood[D]. West Virginia University. Morgantown. 2002.15、相关外文期刊:《 Forest product Journal》、《Forestry Industries》、《World Wood》、《Timber Trades Wood Proceeding》、《Forest Products》、《Wood Science》、《Wood and Wood Products》及《Canada Forest Industries》等。

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