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明清官式古建木結(jié)構(gòu)抗震性能分析

發(fā)布時(shí)間:2021-06-26 09:30
  明清官式古建木結(jié)構(gòu)具有重要的歷史、文化和藝術(shù)價(jià)值,是華夏文明的寶貴財(cái)富。由于建造年代久遠(yuǎn),現(xiàn)存結(jié)構(gòu)普遍存在著不同程度的殘損現(xiàn)象,這將影響結(jié)構(gòu)的抗震性能。結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的抗震性能及其殘損因素對(duì)抗震性能影響的研究是對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和加固的重要依據(jù),也是古建筑保護(hù)亟需解決的難題。本文以故宮咸福宮西配殿及同道堂為研究對(duì)象,在對(duì)節(jié)點(diǎn)抗震性能進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,建立較為合理的結(jié)構(gòu)整體模型,對(duì)結(jié)構(gòu)整體的抗震性能進(jìn)行評(píng)估,并探討了殘損因素對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。主要包括以下內(nèi)容:首先,以西配殿節(jié)點(diǎn)為例,建立了西配殿斗拱、榫卯和柱腳的實(shí)體模型以研究其抗震性能,并探討了材性退化對(duì)節(jié)點(diǎn)性能的影響。然后,依據(jù)節(jié)點(diǎn)分析結(jié)果,并考慮殘損因素的存在,建立西配殿整體結(jié)構(gòu)的完好模型與殘損現(xiàn)狀模型,通過(guò)地震易損性分析的方法,得到兩種模型的抗震性能及差異,并通過(guò)對(duì)不考慮斗拱耗能作用的模型與完好模型的分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)不考慮斗拱耗能性能對(duì)地震易損性分析結(jié)果影響很小,得出整體模型中可不考慮斗拱耗能作用的結(jié)論。最后,依前述結(jié)論建立同道堂整體模型,分析其抗震性能,并采用控制變量法,對(duì)模型進(jìn)行單一殘損因素的地震易損性分析。結(jié)果表明,相較于斗拱... 

【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【部分圖文】:

明清官式古建木結(jié)構(gòu)抗震性能分析


圖1-2研宄路線圖??Fig?1-2?Research?roadmap??

燕尾榫,斗拱,箍頭,榫連接


材料退化對(duì)節(jié)點(diǎn)性能的影響。??2.1研究載體??本章以咸福宮西配殿(圖2-1)為載體對(duì)其節(jié)點(diǎn)進(jìn)行研宄,咸福宮西配殿初建??于1420年,重修于1683年,是故宮咸福宮的偏殿。其開間14.39m,進(jìn)深6.66m,??柱高3.06m,柱徑0.34m,柱子浮擱于礎(chǔ)石之上,柱與柱間米用梁枋相連,梁枋與??中柱為燕尾榫連接,而與角柱為箍頭榫連接。柱頭和枋上分別置有柱頭科和平身科??斗拱,斗拱之上為梁架,屋蓋形式為硬山式。??_?-■????—???謹(jǐn)?I??^fUt??7?j?|??1?丨?1?’丨'1^?I?1?'?1?'?_?丨?I?'??圖2-1咸福宮西配殿??Fig?2-1?The?western?side-hall?of?Happiness?Palace??2.2有限元方法驗(yàn)證??本章利用有限元軟件ABAQUS對(duì)節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能進(jìn)行分析,有限元使用方法的??有效性會(huì)直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,本節(jié)選擇文獻(xiàn)[43]中的燕尾榫試驗(yàn)構(gòu)件DJ3??進(jìn)行ABAQUS有限元建模,將模擬結(jié)果與

驗(yàn)證模型,斗拱


圖2-2驗(yàn)證模型??Fig?2-2?Validation?model??由圖2-2骨架曲線結(jié)果對(duì)比可知,所建立的有限元分析模型結(jié)果與文獻(xiàn)中試驗(yàn)??結(jié)果吻合良好,驗(yàn)證了有限元軟件使用方法的有效性。??2.3斗拱??斗拱是我國(guó)古代大型木構(gòu)中的代表性構(gòu)件,是中國(guó)建筑史的一大杰作,廣泛傳??播于日本、朝鮮等國(guó),并深刻影響著亞洲地區(qū)的建筑發(fā)展。梁思成先生[5]曾寫到“斗,??承托拱與翹或昂相交之斗型木塊,拱,大式建筑上與建筑表面平行,置于翹或昂之??正心或端上略似弓形之木。”林徽因[7]曾談到“多數(shù)曲木與斗型木塊結(jié)合在一起,??用于伸出的檐者,謂之斗拱。”可見斗拱是由各個(gè)拱件層層堆疊相互咬合而成。??斗拱集裝飾和結(jié)構(gòu)作用于一身。斗拱結(jié)構(gòu)復(fù)雜,外形優(yōu)美,給人以富麗堂皇之??感

【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮高徑比影響的木結(jié)構(gòu)柱抗側(cè)能力試驗(yàn)研究[J]. 賀俊筱,王娟,楊慶山.  土木工程學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]搖擺狀態(tài)下古建筑木結(jié)構(gòu)木柱受力性能分析及試驗(yàn)研究[J]. 賀俊筱,王娟,楊慶山.  工程力學(xué). 2017(11)
[3]古建筑木結(jié)構(gòu)柱腳節(jié)點(diǎn)受力性能試驗(yàn)研究[J]. 賀俊筱,王娟,楊慶山.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2017(08)
[4]考慮橋臺(tái)性能影響的連續(xù)梁橋地震易損性分析[J]. 郭軍軍,鐘劍,袁萬(wàn)城,徐變.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]古建筑木結(jié)構(gòu)歪閃斗拱豎向受力性能的ABAQUS有限元分析[J]. 薛建陽(yáng),路鵬,董曉陽(yáng).  西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[6]故宮古建筑斗拱典型殘損問(wèn)題分析[J]. 周乾,楊娜,閆維明.  四川建筑科學(xué)研究. 2017(01)
[7]故宮太和殿二層斗拱水平抗震性能試驗(yàn)[J]. 周乾,楊娜,淳慶.  東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[8]故宮太和殿一層斗拱水平抗震性能試驗(yàn)[J]. 周乾,楊娜,閆維明,淳慶.  土木工程學(xué)報(bào). 2016(10)
[9]故宮太和殿動(dòng)力特性與常遇地震響應(yīng)[J]. 周乾,閆維明,關(guān)宏志,紀(jì)金豹.  文物保護(hù)與考古科學(xué). 2015(01)
[10]殘損古建筑木結(jié)構(gòu)叉柱造式斗栱節(jié)點(diǎn)抗震性能退化規(guī)律研究[J]. 謝啟芳,向偉,杜彬,鄭培君.  土木工程學(xué)報(bào). 2014(12)

博士論文
[1]地震作用下木結(jié)構(gòu)古建筑的動(dòng)力分析[D]. 張錫成.西安建筑科技大學(xué) 2013
[2]鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的概率地震易損性與風(fēng)險(xiǎn)分析[D]. 于曉輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[3]應(yīng)縣木塔典型節(jié)點(diǎn)及結(jié)構(gòu)受力性能研究[D]. 陳志勇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]古建筑木結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別和人致振動(dòng)評(píng)估[D]. 胡浩然.北京交通大學(xué) 2017
[2]古建筑木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能分析及精細(xì)化數(shù)值模擬[D]. 應(yīng)鵬杰.西安建筑科技大學(xué) 2016
[3]砌體結(jié)構(gòu)地震易損性分析[D]. 吳善香.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2015
[4]不同松動(dòng)程度下古建筑透榫節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[D]. 夏海倫.西安建筑科技大學(xué) 2015
[5]不同松動(dòng)程度下古建筑燕尾榫節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[D]. 李義柱.西安建筑科技大學(xué) 2015
[6]古建筑木結(jié)構(gòu)柱礎(chǔ)連接力學(xué)模型與減震加固的研究[D]. 唐麗娜.西南交通大學(xué) 2015
[7]典型框剪結(jié)構(gòu)基于IDA方法的地震易損性及經(jīng)濟(jì)性分析[D]. 崔杰.重慶大學(xué) 2014
[8]時(shí)程分析中罕遇地震動(dòng)的選擇[D]. 許松.重慶大學(xué) 2013
[9]徽州木結(jié)構(gòu)古建筑榫卯節(jié)點(diǎn)的破壞機(jī)理和加固仿真研究[D]. 孟濤.安徽建筑大學(xué) 2013
[10]增量動(dòng)力分析方法的研究及其應(yīng)用[D]. 李謙.西安建筑科技大學(xué) 2011



本文編號(hào):3251090

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