中國的古建筑城墻城臺具有顯著的自身特點,在世界建筑風格中獨樹一幟,是人類重要的共同遺產(chǎn)之一,對于研究人類文明史、弘揚民族精神、開發(fā)旅游事業(yè)有著十分重要的意義,更為人類文明的發(fā)展進步做出了不可磨滅的貢獻。近些年,古建筑保護項目的大量實施,對古建筑的保護起到了有效作用,但古建筑建筑材料、施工工藝、設(shè)計理念與現(xiàn)代建筑存在明顯不同,針對古建筑的抗震研究又相對較少,特別是采用磚墻夯土混合結(jié)構(gòu)形制的古城墻城臺的研究更是缺乏。由此,本文結(jié)合河北省建筑科學研究院的課題《古建筑城墻城臺的抗震性能研究》,對夯土類城墻城臺的抗震性能進行了相關(guān)研究分析,主要內(nèi)容如下:(1)對河北省境內(nèi)典型的夯土城墻城臺現(xiàn)狀及建造形制進行了調(diào)查研究,在此基礎(chǔ)上,選取了具有代表性的山海關(guān)城墻城臺局部作為研究對象開展進一步研究。(2)根據(jù)相似理論及力學性能試驗獲取的相關(guān)材料參數(shù)制作縮尺模型,分別對城臺城墻模擬了多種工況下的地震波振臺試驗,得到了在城墻及城臺各關(guān)鍵點的位移及加速度時程,得出相關(guān)結(jié)論及破壞規(guī)律。(3)運用ANSYS軟件對原型山海關(guān)城墻城臺進行了模態(tài)分析及時程分析,獲得在數(shù)值模擬情況下城墻城臺各關(guān)鍵點加速度及位移的真實反應(yīng),并將數(shù)值模擬結(jié)果與試驗結(jié)果相對比,互相驗證了結(jié)論的正確性。分析結(jié)果表明,在地震作用下,城墻城臺各關(guān)鍵點加速度及位移沿高度方向有明顯增大的趨勢,中間部位增速會發(fā)生轉(zhuǎn)折,該現(xiàn)象在城墻中體現(xiàn)更為明顯。中間部位為抗震薄弱區(qū),更易破壞。相對城臺,城墻抗震性能更差,尤其是大荷載作用下,中間部位易形成橫向裂縫造成嚴重破壞。因此,在日后的城墻城臺加固保護中,宜將中間部位作為關(guān)鍵區(qū)重點考慮。
【學位單位】：石家莊鐵道大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU361;TU352.11
【部分圖文】：

1.3.2 建筑結(jié)構(gòu)特點及其組分采用夯土作為內(nèi)芯，兩側(cè)或一側(cè)采用不同材料包砌，這本身就是我國傳統(tǒng)建筑的一大特點。尤其其中的夯土的歷史更是一直伴隨著人類的發(fā)展的全過程�？梢哉f早期的人類建筑，最早就是采用夯土這種結(jié)構(gòu)。主要是因為夯土材料取材方便，制作工藝簡單，可模性也較好，更主要是適于當時的生產(chǎn)力，夯土建筑為人類的文明進化起到了不可磨滅的重要貢獻。我國境內(nèi)存在很多這樣的夯土類古城墻、城臺，這些古建筑主要包括古城墻、古城臺、大型宮殿基臺以及獨立烽火臺等建筑類型。這些夯土類古建筑主要分布在北方地區(qū)，因古建筑多就地取材，夯土類建筑多存在于粉土、粉質(zhì)粘土分布的區(qū)域。因此此類建筑大量分布于華北西北等地，黃土地區(qū)亦大量存在[20]。古城墻中的夯土根據(jù)夯土的組份采用不同的材料夯筑而成，可采用灰土、粉土、粉質(zhì)粘土、土夾雜砂礫、土內(nèi)放置樹枝加筋體等等，種類繁多，以下為常見的幾種夯土類結(jié)構(gòu)(如圖 1-1、圖 1-2、圖 1-3、圖 1-4 所示)。主要是根據(jù)自身的地理位置，因地制宜，就地取材。

1.3.2 建筑結(jié)構(gòu)特點及其組分采用夯土作為內(nèi)芯，兩側(cè)或一側(cè)采用不同材料包砌，這本身就是我國傳統(tǒng)建筑的一大特點。尤其其中的夯土的歷史更是一直伴隨著人類的發(fā)展的全過程�？梢哉f早期的人類建筑，最早就是采用夯土這種結(jié)構(gòu)。主要是因為夯土材料取材方便，制作工藝簡單，可模性也較好，更主要是適于當時的生產(chǎn)力，夯土建筑為人類的文明進化起到了不可磨滅的重要貢獻。我國境內(nèi)存在很多這樣的夯土類古城墻、城臺，這些古建筑主要包括古城墻、古城臺、大型宮殿基臺以及獨立烽火臺等建筑類型。這些夯土類古建筑主要分布在北方地區(qū)，因古建筑多就地取材，夯土類建筑多存在于粉土、粉質(zhì)粘土分布的區(qū)域。因此此類建筑大量分布于華北西北等地，黃土地區(qū)亦大量存在[20]。古城墻中的夯土根據(jù)夯土的組份采用不同的材料夯筑而成，可采用灰土、粉土、粉質(zhì)粘土、土夾雜砂礫、土內(nèi)放置樹枝加筋體等等，種類繁多，以下為常見的幾種夯土類結(jié)構(gòu)(如圖 1-1、圖 1-2、圖 1-3、圖 1-4 所示)。主要是根據(jù)自身的地理位置，因地制宜，就地取材。

圖 1-3 外(單側(cè))包磚內(nèi)夯土結(jié)構(gòu) 圖 1-4 純夯土結(jié)構(gòu)本文研究的對象主要是針對河北境內(nèi)的大量采用的粉土、粉質(zhì)粘土或夾雜少量砂粒的夯土為內(nèi)芯，外包青磚結(jié)構(gòu)形式的城墻城臺。如上圖 1-1 所示的結(jié)構(gòu)形式。這些古建筑有一定的共性，無論從施工的工藝，還是建筑的形制，都存在本地區(qū)的特點。正是由于夯土材料本身的特殊性，不同于現(xiàn)代建筑材料已經(jīng)有了成熟的標準。因此對于夯土類古建筑的研究工作十分必要，同時也十分艱巨。夯土建筑的外包青磚墻體結(jié)構(gòu)，這類建筑材料雖然與現(xiàn)在的紅磚砌體相似但是由于制作工藝和砌筑采用的是傳統(tǒng)的白灰灰漿，因此兩者的也存在較大差異。尤其是采用青磚灰漿砌筑的外包磚砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能的試驗研究也相對較少。本文主要對這種結(jié)構(gòu)進行了振動試驗和抗震模擬計算研究。如圖 1-5 為某處內(nèi)部夯土外包青磚砌體城墻。
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王毅紅;仲繼清;石以霞;權(quán)登州;岳星朝;;國外生土結(jié)構(gòu)研究綜述[J];土木工程學報;2015年06期

2 梁志闖;胡衛(wèi)兵;王鑫;;西安南門古城墻的動力特性及地震響應(yīng)分析[J];安全與環(huán)境工程;2013年06期

3 李金娜;左巖巖;徐華濤;;古城墻的抗震分析[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2013年16期

4 周乾;;考慮含孔洞土的古城墻受力計算研究[J];古建園林技術(shù);2011年02期

5 劉超;王占雷;劉波;李佩;王來紅;;山海關(guān)古城墻(靖邊樓-鐵門關(guān)段)穩(wěn)定性分析[J];河北建筑工程學院學報;2010年04期

6 孟昭博;袁俊;吳敏哲;胡衛(wèi)兵;張柯;;古建筑高臺基對地震反應(yīng)的影響[J];西安建筑科技大學學報(自然科學版);2008年06期

7 阿肯江·托呼提;亓國慶;;基于Solid65和Solid45有限單元的素夯土墻體數(shù)值建模及計算分析[J];新疆大學學報(自然科學版);2008年04期

8 謝瑛;陳書麗;鞏立亮;;滎陽古城墻穩(wěn)定性數(shù)值分析研究[J];山西建筑;2008年30期

9 丁陽;張笈瑋;李忠獻;;行波效應(yīng)對大跨度空間結(jié)構(gòu)隨機地震響應(yīng)的影響[J];地震工程與工程振動;2008年01期

10 白峻昶;靳金平;;時程分析用地震波選取的探討[J];山西建筑;2007年03期

相關(guān)博士學位論文 前4條

1 王曉東;古代夯土建筑動力響應(yīng)及抗震保護[D];蘭州大學;2011年

2 梁濤;新疆蘇巴什佛寺遺址保護加固研究[D];蘭州大學;2010年

3 尚建麗;傳統(tǒng)夯土民居生態(tài)建筑材料體系的優(yōu)化研究[D];西安建筑科技大學;2005年

4 張鵬程;中國古代木構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)及其抗震發(fā)展研究[D];西安建筑科技大學;2003年

相關(guān)碩士學位論文 前8條

1 陸磊磊;傳統(tǒng)夯土民居建造技術(shù)調(diào)查研究[D];西安建筑科技大學;2015年

2 包繼宏;土坯墻承重民居加固修復技術(shù)與抗震試驗研究[D];西安建筑科技大學;2015年

3 楊輝;承重夯土墻體抗剪承載力分析[D];西安建筑科技大學;2012年

4 李舒;駱駝城土遺址抗震穩(wěn)定性研究[D];蘭州交通大學;2011年

5 路曉明;豫北地區(qū)生土建筑的結(jié)構(gòu)類型與構(gòu)造研究[D];河南理工大學;2010年

6 楊華;災(zāi)后重建背景下夯土墻結(jié)構(gòu)民居抗震試驗研究與示范[D];西安建筑科技大學;2010年

7 張琰鑫;農(nóng)村夯土類住宅抗震性能研究[D];鄭州大學;2010年

8 翟慧娟;西安東門城樓城墻彈塑性有限元分析[D];長安大學;2005年

本文編號：2876173