文 献 综 述

一、选题背景

木材作为传统的结构用材具有悠久的历史[1]，早在远古时期，人们就通过简易木材搭建木构筑物居住。随着时间的推移，一直到封建社会，木结构建筑一直是中国古代社会建筑的主流，无论是寺庙、塔楼，还是民宅、宫殿无不展示了木结构建筑的魅力。木结构建筑结构性能好且具有很好的美学价值，比如中国山西的应县木塔建于1056年，至今已有近千年的历史，这充分彰显了木结构的优越的结构性能。并且，随着经济发展与环境问题矛盾的突出，国家提倡节能减排，对于建筑结构需要满足一定的环保功能。木材作为可再生资源，一方面可以减少环境污染问题，具有较好的保温隔热、吸湿除碳功能；另一方面木材具有一定的弹塑性，且属于轻质高强材料，作为结构用材具有较好的抗震性能。

但木结构建筑在其工业化道路上存在着不能忽视的一个局限，在木结构框架系统中，交汇构件间的连接，是一个很关键的问题，直接影响到木结构建筑的快速、可靠、便捷安装[2]。在过去，国内外的木结构住宅，木材构件之间的连接，多采用卯榫构造的连接形式。近些年来，国内外木造住宅，受欧美技术的影响，对木结构住宅，在许多方面进行了改进。现在国内外对于木结构节点多采用钢夹板装配式节点，通过螺栓与构件加以连接。但是其在构件的安装阶段较为繁琐，由于木结构截面厚度较钢结构要大很多，造成采用类似钢结构的螺栓连接在实际安装中出现种种问题，安装不上后需要对木结构孔洞进行扩孔等工作，而木结构相关规范是明令禁止在现场扩孔的。实际工程中，工人野蛮扩孔，造成很大的安全隐患。

现如今，BIM技术在我国乃至全世界发展的如火如荼。在我国，BIM技术经历了10多年的发展，已然在建筑行业掀起了一场新的变革[3]。从传统的二维绘图表达，到现今的三维可视化建模，再到5DBIM（包括协调计划时间和成本估算）的建筑全生命周期管理，BIM技术在很大程度上节约了建筑设计、施工、管理和维护成本[4-6]。BIM技术使得建筑生命周期的各个步骤有机的结合起来，与传统二维绘图表达相比，大大地节约了各个专业相互交流的时间和精力，并且有效避免了施工过程中可能出现的种种问题[7-11]。

因此，研究一种基于BIM的木结构节点设计方法对于促进木结构在我国的发展意义重大。

二、国内外研究现状

1.木结构连接

木结构连接节点形式主要有榫卯、钉、螺栓、齿板、填板和夹板等。

榫卯连接由榫头和卯孔组成，表现出较强的半刚性特征，具备一定的抗弯、抗拉压和抗扭能力。姚侃、方东平等[12、13]通过试验，分析了不同形式榫卯节点的受力机理及其动力特性和地震反应，得出了木结构抗震性能良好的结论。