【摘要】：在世界古建筑體系中,中國(guó)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(shí)價(jià)值。本文以聊城市光岳樓為研究對(duì)象,基于土—結(jié)構(gòu)相互作用,采用ANSYS的APDL語(yǔ)言,對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)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(tái)基、木結(jié)構(gòu)+高臺(tái)基+地基土體三種不同有限元模型,并對(duì)上述三種模型進(jìn)行模態(tài)分析,將得到的自振頻率與現(xiàn)有規(guī)范進(jìn)行對(duì)比,以檢驗(yàn)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(lì),得到了特殊節(jié)點(diǎn)水平方向的最大位移和加速度響應(yīng),對(duì)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(duì)木結(jié)構(gòu)古建筑地震響應(yīng)的影響;研究了榫卯節(jié)點(diǎn)剛度、屋蓋質(zhì)量等參數(shù)對(duì)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(diǎn),對(duì)不同地震波作用下的光岳樓有限元模型進(jìn)行動(dòng)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(jī)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(guó)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(wú)梁殿與蘇州開(kāi)元寺的無(wú)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(dú)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(jiǎn)單；（3）柱平擺浮擱于柱礎(chǔ)石之上，臺(tái)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?zhàn)鳎⿲�；�?）采用碩重的大屋頂。長(zhǎng)期的風(fēng)吹雨打、戰(zhàn)爭(zhēng)、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(xiǎn)。其中，地震對(duì)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(jìn)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?lè)桨敢驯谎杏懭嗄辏詿o(wú)定論。于此，研究木結(jié)構(gòu)古建筑的抗震機(jī)理并合理評(píng)估，為其修繕與加固提供據(jù)與建議顯得尤為重要。1.2 問(wèn)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(tái)基的組合模型。計(jì)算時(shí)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(guó)木結(jié)構(gòu)古建筑多建立在剛度較大的高臺(tái)之上會(huì)對(duì)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU435

【參考文獻(xiàn)】

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