西安永寧門箭樓城墻穩(wěn)定性及其結構性能分析.pdf

1、中國木結構古建筑具有其獨特的結構體系，是我國重要的古建筑文化遺產，具有寶貴的歷史、藝術和科學研究價值，所以研究中國木結構古建筑的結構特性具有重大意義。木結構古建筑的榫卯連接是介于鉸接和剛接的半剛性連接，在對木結構古建筑進行有限元分析時，常用彈簧單元模擬榫卯連接的半剛接特性，本文采用非線性接觸法得到了榫卯連接的各方向剛度值。并結合相關文獻塒斗栱的結構特性進行了分析：給出了斗栱在水平荷載和豎向荷載作用下的P-△線性強化彈塑性模型；另外還給出

2、了斗栱在水平和豎向地震作用下的運動方程。
　　 本文以西安城墻永寧門(南門)箭樓為研究對象，為了分析城墻的位移變形和其穩(wěn)定性，采用有限元軟件ANSYS建立了城墻有限元模型，對其在不同荷載作用、防空洞影響等情況下進行了分析，根據城墻位移變形和土體塑性擴展分析，認為城墻在上部建筑物荷載等一般荷載(不大于70kpa)作用下是安全的。
　　 為了分析木結構古建筑的結構特性，分別對箭樓木結構模型進行了靜力分析和動力分析：
　

3、　 采用有限元軟件SAP2000建立了箭樓有限元模型，并對其進行靜力分析，通過對結構構件強度的驗算，結果表明結構在靜力作用下是安全的，而且還有很大強度富裕(約50％)。
　　 通過對三個模型(柱腳剛接、鉸接和平擺浮擱連接)的模態(tài)分析，分別得到了其前12階周期，經過對比表明，木結構柱腳與柱礎的平擺浮擱連接方式，能夠延長結構的周期，其中前三個周期變化較明顯，分別比柱腳剛接、鉸接時延長了約40％、20％。
　　 通過對木結構