1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

木结构主要分为轻型木结构、重型木结构和原木屋。
1.1轻型木结构是结构规格间距较密（0.3、 0.4、 0.6米）的木框架结构，并在外覆上结构墙面板（osb板，胶合板）。轻型木结构具有施工方便，材料成本低，抗震性能好等优点。但由于考虑防火等原因，需在框架内侧或者外侧铺设防火石膏板，但无法显露木材的天然纹理材质。
1.2重型木结构是指采用工程木产品以及方木或者原木作为承重构件的大跨度梁柱结构。重型木结构因为其外露的木材特性，能充分体现木材的天然的色泽和美丽的花纹，被广泛用于休闲会所，学校，体育馆，图书馆，展览厅，会议厅，餐厅，教堂，火车站，走道门廊，桥梁，户外景观设施，住宅等等。
1.3原木结构是将经过原木屋制模机（log house moudler）所加工处理后的原木，堆砌卯榫而成。整屋的建构一般全采用原木，最大限度的减少了其他建筑材料的使用，并突出了木材料贴近自然的色泽。但因原木材料庞大，其并不常见于大型公共场所建筑。原木结构一般适用于风景区、旅游景点的休闲场所或宾馆。

木结构的优点有如下几点，第一，具有很高的耐久性： 只要合理建筑，轻型木结构可以说是现有房屋结构中最经久耐用的结构之一，轻型木结构抗沉降、抗干、抗老化，具有显著的稳定性。如果使用得当，木材则是一种稳定、寿命长、耐久性强的材料。第二，具有施工周期短的特性：轻型木结构所有结构构件和连接件都是标准化生产的。因此，其施工安装速度远远快于混凝土和砖结构。即使不使用预制构件，一般性的木结构住房由有经验的建筑工人建造，也比建筑同样规格的砖混住房要快得多。使用预制构件，建造时间可以进一步缩短。 第三，具有抗震性强:砖混建筑在大地震中历来很难逃脱倒塌的命运。而轻型木结构房屋则不同，因其自身质量轻，所以地震时吸收地震力少，在地震时的稳定性已经得到反复验证，即使强烈的地震使整个建筑物脱离其基础，而其结构却完整无损。 第四，具有设计布置灵活的特性：轻型木结构因其材料和结构的特点，使得平面布置更加灵活，为建筑师提供了更大的想象空间没有任何其他建筑体系能够提供如此天衣无缝的室内碗柜、隔板和衣橱，从而大幅度节省购买家具的费用。第五，保温节能性非常好：轻型木结构的保温节能性能优于其他任何材料建成的结构形式。木材本身就是出色的绝热体，在同样厚度的条件下，木材的隔热值比标准的混凝土高16倍，比钢材高400倍，比铝材高1600倍。所以，轻型木结构住房的取暖费用比较低，冬暖夏凉。六，防火性能:防火性能主要取决于房屋中用于构成屋顶、墙壁和地板各部分的整体材料。轻型木结构的各组成部分加上防火石膏墙板，很容易达到与砖石结构建筑相同的防火性能。例如：在日本对一幢木结构房屋进行了一次火灾试验。试验中模拟发生地震，摇晃房屋，然后用火将其点燃。这时，该房屋表现出了极为出色的性能，展示了轻型木结构建筑的超级性能水平。即使是建造经济型木结构房屋，其抗火灾能力也不低于两个小时。 第七，环保特性：粘土砖生产对环境的危害是众所周知的，其燃烧要耗费大量的能源，并且产生的废气造成空气污染、温室效应和酸雨。而木材能减少空气中的co2，可持续发展的林业所提供的永不枯竭的森林资源。但木材的生产只产生很少的废物。锯材生产的废料通常被用来制造纸浆、刨花板或作为燃料。木材同时又是100％可降解。如果不做处理，它可很简单地解体融入土壤，并使土壤肥沃。木材从土里长出，自我更新，然后又回归大地，完全是一个自然的过程。在人类历史上，树木每时每刻都在生长和更新，但形成化石和矿藏需要多少时间呢？

木材因天然尺寸有限，或结构构造的需要，而用拼合、接长和节点联结等方法，将木料连接成结构和构件。连接是木结构的关键部位,设计与施工的要求应严格,传力应明确，韧性和紧密性良好，构造简单，检查和制作方便。常见的连接方法有：
　榫卯连接　中国古代匠师创造的一种连接方式（见中国古代木结构）。其特点是利用木材承压传力，以简化梁柱连接的构造；利用榫卯嵌合作用，使结构在承受水平外力时，能有一定的适应能力。因此，这种连接至今仍在中国传统的木结构建筑中得到广泛应用。其缺点是对木料的受力面积削弱较大，用料不甚经济。
　齿连接　用于桁架节点的连接方式。将压杆的端头做成齿形，直接抵承于另一杆件的齿槽中，通过木材承压和受剪传力（图1[齿连接]）。为了提高其可靠性,要求压杆的轴线必须垂直于齿槽的承压面(#8212;)并通过其中心。这样使压杆的垂直分力对齿槽的受剪面(#8212;)有压紧作用，提高木材的抗剪强度。为了防止刻槽过深削弱杆件截面影响杆件承载能力，对于桁架中间节点，应要求齿深()不大于杆件截面高度的1/4;对于桁架支座节点应不大于1/3。受剪面过短容易撕裂,过长又起不了应有的作用，为此宜将受剪面长度()控制在4～10范围内。并应设置保险螺栓，以防受剪面意外剪坏时，可能引起的屋盖结构倒塌。
　螺栓连接和钉连接　在木结构中，螺栓和钉的工作原理是相同的，即由于阻止了构件的相对移动，而受到其孔壁木材的挤压，这种挤压还使螺栓和钉受剪与受弯，木材受剪与受劈。为了充分利用螺栓和钉受弯、木材受挤压的良好韧性，避免因螺栓和钉过粗、排列过密或构件过薄而导致木材剪坏或劈裂。在构造上对木料的最小厚度、螺栓和钉的最小排列间距已有规定。
　键连接　有木键和钢键两类。近些年来，木键已逐渐被淘汰，而为受力性能较好的板销和钢键所代替。钢键的形式很多，常见的有裂环、剪盘、齿环和齿板等四种（图2[钢键连接]）。均可用于木料接长,拼合和节点连接，其承载能力通过试验确定。
　①　板销连接。用板片状硬木销阻止被拼合构件的相对移动（图3[板销连接]）,板销主要在顺纹受弯条件下传力，具有较高的承载能力，故应注意使其木纹垂直于拼合缝,为保证连接的高度紧密性和生产的高效率,宜用专门的机具按统一尺寸挖销槽和制板销，并按构造要求用系紧螺栓连接方木或圆木。板销连接具有刚度好，对木构件的材质无特殊要求。在方木和原木的拼合中可收到较好的技术经济效果。
　②　裂环连接。应用最早，连接点对木材受力面积削弱较小，具有较高的承载能力。但连接主要靠木材受剪传力，韧性较差。因此，除在环上开有裂口使环圈略能伸缩外，还要求使用干燥的木材和提高制作环槽的精度，以保证连接的紧密性。所以，裂环连接仅适用于工厂生产的木结构。
　③　剪盘连接。用成对的钢盘（剪盘和齿盘）分别嵌入连接缝两侧构件的环槽中，通过系紧螺栓受剪传力，木构件主要受剪和承压，具有与裂环相似的优缺点。但剪盘连接可以随意拼拆，很适合装配式构件使用。
　④　齿环连接和齿板连接。齿环和齿板是对裂环和剪盘的改进。利用高强螺栓或专门机具将齿环或齿板直接压入被连接构件中，而不必预先挖槽，既方便又紧密，且具有较好的韧性。但齿环不能做成装配式，齿板承载能力较低。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

根据勘测报告，拟建场地地势平坦，表面为杂填土；无液化土层分布，稳定地下水位埋深 0.72-1.14m，对钢筋混凝土无侵蚀性。

选择浅基础：场地浅部分布①层填土强度低，堆填时间少于 5 年，未完成自重固结，不能作为天然地基持力层；②层土强度为中压缩性，中～中高强度地基；③层基岩强度较高，均可作为拟建建筑浅基持力层。选择桩基础：场地分布③2 层安山岩（中风化）强度较高，可作为拟建建筑桩基础持力层。

根据所提供的实际工程平面柱网图(见附图)，完成主要建筑设计、上部木结构及基础计算、梁柱构件设计、连接节点设计、施工图绘制、施工组织设计等工作。具体如下：
1、建筑部分
根据所提供的总平面图及户型要求，进行建筑设计，并完成相应的建筑施工图绘制。
2、结构部分
(1)进行结构布置，选择构件截面尺寸及材料标号。
(2)对下列结构、构件进行设计计算：
①结构整体计算分析：荷载计算（包括地震作用），要求手算；内力分析，其中恒载、地震
作用手算，活载（考虑不利布置）、风荷载上机计算；内力组合与梁柱截面设计，需手算底
层、标准层和顶层。
②主要梁、柱、墙受力构件以及屋架计算：任选一层手算，其余各层软件计算。
③楼梯设计：任选一层楼梯手算，其余软件计算。
④基础设计：完成基础选型、平面布置，基础相应设计计算。
(3)绘制施工图。
(4)编写计算说明书。