一、文献综述

本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状

中国古代木结构建筑的各个构件之间一般采用榫卯连接。木结构榫卯是由榫头和卯孔组成，可以承受一定的荷载，具有很好的弹性和较好的承担水平推力的作用，表现出较强的半刚性连接特性，且产生一定的变形，可以吸收部分地震能量，减少结构的地震响应。目前对木结构榫卯节点的理论研究主要是建立在半刚性理论的基础上。针对目前的研究程度，方东平、俞茂宏、赵均海^[1]等通过定义和引入反映木结构古建筑斗拱与榫卯节点特性的半刚性节点单元，建立适合木结构古建筑特点的3维有限元计算模型和分析方法，通过有限元动力计算以及与现场试验和模型试验结果的对比分析，对西安北门箭楼的动力特性进行了深入的分析讨论，获得了西安北门箭楼的前6阶振动模态;仓盛、竺润祥、任茶仙、俞茂宏^[2]利用逐级加载的方式做木结构榫卯节点试验，通过拟合荷载一位移曲线求得各种榫卯形式的刚度值，提出无质量无尺寸的虚梁元作为计算单元，对宁波保国寺大殿进行了动力分析，得到3个节点的位移响应，对宁波保国寺大殿的工作状态有了初步认识;赵鸿铁、薛建阳^[3]通过殿堂型木构架模型振动台试验研究了其动力特性和地震反应，记录了结构加速度反应曲线及动力系数随激振强度增加的变化情况。指出木构架榫卯连接的柔性和挤压变形是结构耗能减震的主要原因，另外，柱子与基石之间摩擦耗能是动力系数不断减小重要因素;丁磊，王志赛，俞茂宏仁^[4]州用6个互不祸合的弹簧来描述榫卯连接的半刚性单元在不同方向的刚度，建立没有质量也没有几何尺寸的三维半刚性节点单元对木结构榫卯节点进行模拟。并采EL-Centro波作为地震激励，成功地对西安鼓楼木结构进行了动力特性分析。绘制出x, y方向上地震能量随时间的变化曲线，认为地震能量是有结构阻尼、榫卯连接和动能三部分吸收，其中结构阻尼吸收了50%的能量，榫卯连接吸收了30%以上的能量。反应出了木结构建筑耗能减震效果。

国外对木结构的研究要比国内早一些。在1985年Brungraber^[5]对连接点和一些构件进行了试验，并对若干连接点细部作了二维有限元分析，提出使用三弹性节点模型进行结构分析。他的模型要求对不同类型连接点大量实验以确定各连接点的弹性系数。在1995年和1996年，L. Bogue Sandberg,William M. Bulleit发表了他们关于木结构连接节点荷载量的试验研究^[6][7]，得出不同的连接形式或者不同的荷载条件对连接处的结构特性都有很大的影响。目前国内外通常的研究方法是引入变刚度单元，来模拟不同类型结点传递弯矩的能力。

由此可见，虽然有大量的专家和学者都投入到了木结构的研究当中，也得到了大量的研究成果，加深了我们对木结构的认识和了解。然而，到目前为止还没有建立起一套可靠的理论来处理木结构的问题，对榫卯连接的认识更是有待提高，以弥补木结构规范在这一部分的空白。

参考文献：

[1] 方东平，俞茂鋐，宫本裕等.木结构古建筑结构特性的计算研究[J].工程力学.2001,18(1) :137-144.

[2] 仓盛，竺润祥，任茶仙等. 榫卯连接的古木结构动力分析[J].宁波大学学报(理工版). 2004, 17 (3) : 332-335.

[3] 薛建阳、赵鸿铁、张鹏程.中国古建筑木结构模型的振动台试验研究[J].土木工程学报.2004, 37 (6) : 6-11.