中國木結(jié)構(gòu)古建筑抗震性能的研究.pdf

1、中國木結(jié)構(gòu)古建筑有著其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)體系，是我國重要的古建筑文化遺產(chǎn)，具有重要的藝術(shù)價(jià)值、歷史意義和科學(xué)價(jià)值。本文以殿堂木結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，通過試驗(yàn)分析、理論分析和數(shù)值模擬，推導(dǎo)出了榫卯節(jié)點(diǎn)和鋪?zhàn)鲗又g的半剛性單元的剛度矩陣，即采用組合式彈簧單元作為柱腳與礎(chǔ)石、榫卯節(jié)點(diǎn)和鋪?zhàn)鲗又畣柕倪B接單元，對(duì)其有限元模型進(jìn)了地震反應(yīng)分析，隨后建立木結(jié)構(gòu)古建筑的動(dòng)力方程，對(duì)其隔振性能進(jìn)行了研究，并通過對(duì)《營造法式》中的殿堂和廳堂模型結(jié)構(gòu)的分析，求解出了結(jié)構(gòu)各

2、個(gè)層面的地震放大系數(shù)，并提山了相應(yīng)的加固措施。通過對(duì)木結(jié)構(gòu)古建筑抗震性能的研究，可為其保護(hù)、維修、加固提供理論依據(jù)和技術(shù)參考，對(duì)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)抗震研究也具有重要的借鑒意義。
　　 本文對(duì)木結(jié)構(gòu)古建筑結(jié)構(gòu)體系的產(chǎn)生和發(fā)展做了簡(jiǎn)單的概述，對(duì)其結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)造的力學(xué)特性進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，并根據(jù)相關(guān)的研究文獻(xiàn)和《營造法式》中的木結(jié)構(gòu)建筑，對(duì)木結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了抗震性能的研究和力學(xué)特性的理論研究和分析。分析結(jié)果表明：木結(jié)構(gòu)古建筑具有較好的抗震性

3、能，其抗震性能主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)的隔振、榫卯節(jié)點(diǎn)和鋪?zhàn)鲗又g的彈塑性變形、摩擦滑移而隔振耗能。全文的主要內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　 假定榫卯節(jié)點(diǎn)和斗栱為半剛性單元，根據(jù)相關(guān)的半剛性節(jié)點(diǎn)理論和木結(jié)構(gòu)古建筑模型的振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)確定榫卯節(jié)點(diǎn)和斗栱的剛度系數(shù)，應(yīng)用有限元軟件SAP2000建立了木結(jié)構(gòu)試驗(yàn)三維有限元分析模型，對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)力特性和地震反應(yīng)分析，探討模型的振動(dòng)形態(tài)和抗震性能，并對(duì)其進(jìn)行隔振分析，建立隔振體系的力學(xué)模型和動(dòng)力平衡方程，通過數(shù)

4、學(xué)分析軟件MATLAB計(jì)算出隔振率，結(jié)果反應(yīng)出木結(jié)構(gòu)古建筑具有較好抗震機(jī)理和隔振性能。
　　 與此同時(shí)，根據(jù)前文分析的理論和依據(jù)，并依據(jù)《營造法式》中二等材殿堂等七鋪?zhàn)?副階五鋪?zhàn)?雙槽草架側(cè)樣圖樣和廳堂等十架椽間縫內(nèi)用粱柱惻樣(十架椽屋分心用三柱)圖樣結(jié)構(gòu)，采用有限元分析軟件ANSYS9.0，建立了的有限元分析模型，對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)力特性和地震反應(yīng)分析。分析的結(jié)果表明：木結(jié)構(gòu)古建筑具有較好的抗震和隔振性能，不論殿堂還是廳堂，其結(jié)構(gòu)