【摘要】：在世界古建筑體系中,中國木結(jié)構(gòu)古建筑占據(jù)著非常重要的地位,分析研究其抗震性能有著重大的歷史意義和現(xiàn)實價值。本文以聊城市光岳樓為研究對象,基于土—結(jié)構(gòu)相互作用,采用ANSYS的APDL語言,對其進行了動力性能分析,主要工作如下:(1)建立了光岳樓木結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)+高臺基、木結(jié)構(gòu)+高臺基+地基土體三種不同有限元模型,并對上述三種模型進行模態(tài)分析,將得到的自振頻率與現(xiàn)有規(guī)范進行對比,以檢驗修正模型,并確定了一種合理的光岳樓有限元模型。(2)選取三條具有代表性的地震波作為光岳樓有限元模型的地震激勵,得到了特殊節(jié)點水平方向的最大位移和加速度響應(yīng),對比三種不同地震反應(yīng)分析的結(jié)果,探討了土—結(jié)構(gòu)相互作用對木結(jié)構(gòu)古建筑地震響應(yīng)的影響;研究了榫卯節(jié)點剛度、屋蓋質(zhì)量等參數(shù)對木結(jié)構(gòu)古建筑地震響應(yīng)的影響。(3)結(jié)合木結(jié)構(gòu)古建筑的特點,對不同地震波作用下的光岳樓有限元模型進行動力非線性分析,研究了木結(jié)構(gòu)古建筑可能出現(xiàn)的倒塌機制。
【圖文】：

以木結(jié)構(gòu)作為主要承重體系[1]。山東省淄博市顏文姜祠是我國目前發(fā)現(xiàn)的尚存的最古老的木結(jié)構(gòu)古代建筑[2]，距今已經(jīng)一千二百多年。南京靈谷寺的無梁殿與蘇州開元寺的無梁殿是僅存的非木結(jié)構(gòu)建筑物[2]。古代木結(jié)構(gòu)建筑與現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑均采用木材作為主要結(jié)構(gòu)材料。不同的是，古代木結(jié)構(gòu)建筑連接方式、構(gòu)造方法獨特，結(jié)構(gòu)特性鮮明。具體表現(xiàn)在：（1）柱網(wǎng)布置均勻?qū)ΨQ；（2）平面形狀規(guī)則、簡單；（3）柱平擺浮擱于柱礎(chǔ)石之上，臺基平面高出自然地坪；（4）梁架各構(gòu)件之間采用不同形式的榫卯連接；（5）在梁架屋蓋與柱架之間設(shè)置斗h1（鋪作）層；（6）采用碩重的大屋頂。長期的風(fēng)吹雨打、戰(zhàn)爭、地震等破壞導(dǎo)致大多數(shù)木結(jié)構(gòu)古建筑不可避免地出現(xiàn)了部分結(jié)構(gòu)損壞、承載力不足等危險。其中，地震對木結(jié)構(gòu)古建筑的損害幾乎是致命的。

圖 1. 2 柱腳落架破壞導(dǎo)致屋蓋傾斜塌落筑歷史資料遺失、修繕加固方法研究不足，導(dǎo)致木結(jié)構(gòu)古建筑大多按照進行維修加固，其合理性有待商榷。著名的山西應(yīng)縣木塔，其構(gòu)架體系損壞與變形，但其修繕方案已被研討三十余年，仍無定論。于此，研究木結(jié)構(gòu)古建筑的抗震機理并合理評估，為其修繕與加固提供據(jù)與建議顯得尤為重要。1.2 問題的提出前，研究木結(jié)構(gòu)古建筑的抗震性能所建立的有限元模型基本分為兩類木結(jié)構(gòu)的模型，②包括上部木結(jié)構(gòu)與高臺基的組合模型。計算時大多采定，即忽略了地基土體的阻尼作用。但是，剛性地基假定僅適用于剛度度較大的結(jié)構(gòu)。由于中國木結(jié)構(gòu)古建筑多建立在剛度較大的高臺之上會對有限元分析的結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差。
【學(xué)位授予單位】：聊城大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU435

【參考文獻】

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本文編號：2667866