藏式古建典型梁柱連接與木結(jié)構(gòu)體系受力性能研究
本文關(guān)鍵詞: 藏式古建木構(gòu) 梁柱連接 多柱式結(jié)構(gòu) 性能分析 有限元模型 滯回性能 出處:《北京交通大學(xué)》2013年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:藏式古建筑的木結(jié)構(gòu)是密梁平頂式結(jié)構(gòu)體系,其結(jié)構(gòu)特點與我國其他地區(qū)的古建筑木結(jié)構(gòu)有顯著不同。隨著西藏旅游業(yè)的發(fā)展,藏式古建筑保護問題日益凸顯。結(jié)構(gòu)機理是進行藏式古建木構(gòu)性能分析與狀態(tài)評估的基礎(chǔ)。本文重點研究藏式古建木構(gòu)梁柱節(jié)點在水平荷載作用下的性能,并討論藏式古建木構(gòu)架的整體性能。 本文主要工作如下: (1)基于在典型藏式古建筑現(xiàn)場勘查的結(jié)果,結(jié)合大量文獻資料,總結(jié)了藏式古建筑整體架構(gòu)的特點,介紹了各部分構(gòu)造做法與結(jié)構(gòu)特點;以多柱式結(jié)構(gòu)的受力特點為基礎(chǔ),對相鄰構(gòu)件的變形關(guān)聯(lián)進行了討論。 (2)對藏式一柱式結(jié)構(gòu)和二柱式結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析,作為建立梁柱連接在水平荷載作用下的有限元模型的基礎(chǔ)。使用ANSYS軟件模擬了梁柱連接在水平荷載作用下的受力,得到結(jié)構(gòu)的滯回曲線、滯回剛度等重要信息,對比了在不同豎向荷載下梁柱連接的水平受力性能。此外,分析了結(jié)構(gòu)在加載過程中的破壞和最終可能出現(xiàn)的破壞,為結(jié)構(gòu)的加固提供了依據(jù)。 (3)以藏式多柱式結(jié)構(gòu)為研究對象,進行結(jié)構(gòu)力學(xué)概念分析。具體分析了多柱式結(jié)構(gòu)中各構(gòu)件所受外荷載的情況。使用ANSYS軟件對多柱式結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的受力性能進行數(shù)值模擬,獲得了多柱式結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的破壞順序和破壞形式,分析了結(jié)構(gòu)最終破壞的原因。繪制了結(jié)構(gòu)的荷載-位移曲線,并根據(jù)圖解法得到了結(jié)構(gòu)的延性系數(shù)。最后,對有限元模擬結(jié)果的準確性和參考價值進行了總結(jié)。 (4)總結(jié)了兩類常見的木構(gòu)架變形,并以藏式多柱式結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型為基礎(chǔ),分析了各構(gòu)件關(guān)鍵點位置的變形的相關(guān)性。
[Abstract]:The timber structure of Tibetan ancient buildings is a dense beam flat roof structure system, and its structural characteristics are obviously different from those of other ancient buildings in China, with the development of tourism industry in Tibet. The protection problem of Tibetan ancient buildings is increasingly prominent. The structural mechanism is the basis for the performance analysis and state evaluation of ancient Tibetan structures. This paper focuses on the performance of Liang Zhu joints of ancient Tibetan structures under horizontal loads. The overall performance of Tibetan ancient wooden frame is also discussed. The main work of this paper is as follows: 1) based on the results of site survey in typical Tibetan ancient buildings, combined with a large number of documents, this paper summarizes the characteristics of the whole structure of Tibetan ancient buildings, and introduces the structural practices and structural characteristics of each part; Based on the stress characteristics of multi-column structure, the deformation correlation of adjacent members is discussed. 2) structural mechanics analysis of Tibetan one-column structure and two-column structure. As the foundation of establishing the finite element model of Liang Zhu connection under horizontal load, the hysteretic curve of the structure is obtained by using ANSYS software to simulate the force of Liang Zhu connection under horizontal load. The horizontal mechanical behavior of Liang Zhu connection under different vertical loads is compared with the important information such as hysteretic stiffness. In addition, the failure of the structure during the loading process and the possible failure in the end are analyzed. It provides the basis for the reinforcement of the structure. (3) taking the Tibetan multi-column structure as the research object. The concept of structural mechanics is analyzed, and the external load of each member in multi-column structure is analyzed concretely. The numerical simulation of the mechanical behavior of multi-column structure under vertical load is carried out by using ANSYS software. The failure sequence and failure form of each member of multi-column structure are obtained, and the cause of ultimate failure of the structure is analyzed. The load-displacement curve of the structure is drawn, and the ductility coefficient of the structure is obtained according to the graphic method. Finally. The accuracy and reference value of finite element simulation results are summarized. Based on the structural mechanics model of Tibetan multi-column structure, the correlation of deformation of key points of each component is analyzed.
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TU366.2
【參考文獻】
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,本文編號:1454094
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