检索结果-南通市图书馆

作者：陈建西南交通大学

学位级别：硕士

山地古建筑木结构是中国古建筑的重要组成部分,因其柱底不等高约束的山地结构特点,导致其在动力特性、抗震性能和震害情况等方面与平地古建筑木结构存在较大的差异。国内外学者对大量的古建筑开展了原位动力测试和抗震性能分析,但主要... 详细信息

山地古建筑木结构是中国古建筑的重要组成部分,因其柱底不等高约束的山地结构特点,导致其在动力特性、抗震性能和震害情况等方面与平地古建筑木结构存在较大的差异。国内外学者对大量的古建筑开展了原位动力测试和抗震性能分析,但主要集中于平地古建筑,对山地古建筑木结构的研究较少。因此,为了对古建筑木结构的抗震保护提供科学的理论依据,选取典型山地古建筑木结构,首先开展了原位动力测试,通过模态识别获取了结构的模态参数,并对两次原位动力测试中的测试方案和模态识别方法进行了对比,对山地古建筑木结构的原位动力测试方法提出了建议;然后,基于二王庙二殿的测试结果,以二殿为原型,分别建立了山地和平地杆系模型,结合山地地形特点,研究了双向地震作用对山地古建筑木结构抗震性能的影响;最后,为获取榫卯节点在地震作用下的响应规律,基于连接界面做功相等的多尺度约束方法,建立了透榫节点多尺度模型,验证了该方法在古建筑木结构中多尺度建模的适用性和准确性,并采用该方法建立了二殿的多尺度模型,对其进行了弹塑性动力时程分析,对比了山地古建筑木结构多尺度模型与杆系模型在地震响应上的异同,获得了山地古建筑木结构榫卯节点在地震作用下的响应规律。本文得到的主要结论如下:1.青城山灵官殿和都江堰二王庙二殿的基频分别为3.23Hz和3.08Hz,大于一般的平地古建筑木结构。为了准确获取山地古建筑木结构的模态参数,在进行原位动力测试时,建议采用高灵敏度的速度型传感器,测点宜在各平面上四角对称布置,并采用两种或两种以上的模态识别方法进行识别,以提高山地古建筑木结构识别结果的精度。2.柱底不等高约束的特点会改变古建筑木结构的振型规律,削弱其减震耗能能力,并加大屋盖层鞭梢效应。同时,减小各层的楼层位移和不等高约束端所在层及相邻层的层间位移角,且对结构顺坡向的影响更为显著,会导致结构在顺坡向出现层间位移角突变,形成抗震薄弱层,并显著放大不等高约束端所在层及相邻层的扭转效应。3.双向地震作用对山地古建筑木结构不等高约束端所在层的扭转有明显的放大效应,最大幅度为9.45%,而对加速度、楼层位移和内力响应的影响较小,均小于3%。因此,为了准确获得山地古建筑木结构的抗震性能,应考虑双向地震作用对结构扭转响应的影响。4.在古建筑木结构多尺度模型中,基于连接界面做功相等的多尺度约束方法具有较好的适用性和准确性。山地古建筑木结构多尺度模型能够有效地反映出整体结构的加速度和位移等宏观响应规律,且与杆系模型具有较高的一致性。但榫卯节点精细化实体模型的引入会影响整体结构的地震响应大小,并对双向地震作用下的山地木结构扭转响应的影响较大。5.山地古建筑木结构多尺度模型能够直观描述榫卯节点在地震作用下的应力、应变和拔榫的变化规律,而杆系模型则无法实现。在地震作用下,多尺度模型中的卯口和榫头均表现出反复受压的响应规律,节点塑性区域只出现在卯口的出入榫端部及榫头相对应的部位,且榫头的塑性范围和塑性程度均要大于卯口,而柱身和枋身此时仍处于弹性工作阶段。

关键词：山地古建筑古建筑木结构原位动力测试杆系模型多尺度模型抗震性能

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山地古建筑木结构榫卯节点力学模型与受力机理分析

山地古建筑木结构榫卯节点力学模型与受力机理分析

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作者：王晓玥西南交通大学

学位级别：硕士

我国是一个多山之国,许多古建筑修建于山地之上,我们将这种依山而建,与地形紧密结合的古建筑称为山地古建筑,其木柱不等高嵌固的特点使山地古建筑与平原地区古建筑的力学性能和结构特点不同。榫卯作为古建筑木结构的连接构件,已有的试... 详细信息

我国是一个多山之国,许多古建筑修建于山地之上,我们将这种依山而建,与地形紧密结合的古建筑称为山地古建筑,其木柱不等高嵌固的特点使山地古建筑与平原地区古建筑的力学性能和结构特点不同。榫卯作为古建筑木结构的连接构件,已有的试验结果发现榫头和卯口之间的错动摩擦和相互挤压可以抵挡水平荷载,具有耗能减震的作用,但不同的木材以及榫卯尺寸对其力学性能影响较大。现阶段对山地古建筑力学性能的研究较为欠缺,对榫卯节点的研究未能充分考虑木材材性及榫卯节点尺寸对其力学性能的影响。基于此,本文以直榫和燕尾榫两种常见的榫卯节点试验模型为原型,在ABAQUS有限元软件中建立三维实体模型,模拟其试验过程,验证所建有限元模型的正确性。在此基础上对木材材性和节点尺寸对其力学性能的影响进行模拟计算,提出两种节点的M-θ骨架曲线。同时,本文以柱架试验模型为原型,建立不等高接地的一榀山地古建筑柱架模型,在ABAQUS有限元软件中建立杆件模型,基于本文提出的榫卯节点M-θ骨架曲线,以弹簧单元模拟榫卯节点,对其进行水平加载模拟计算。通过对山地不等高柱架和平地等高柱架的P-?骨架曲线和底部剪力进行对比,研究山地古建筑的受力机理。得到的主要结论如下:（1）直榫节点的M-θ骨架曲线为滑移段、弹性段和屈服段三折线,燕尾榫节点的M-θ骨架曲线为弹性段和屈服段二折线。两种节点的M-θ骨架曲线公式与收集的试验数据的拟合程度良好,能在一定程度上反映出榫卯节点的受力行为。（2）两种榫卯节点柱架有限元模型与试验的P-?骨架曲线拟合较好,证明M-θ骨架曲线应用到木柱架的模拟中是可行性的。对比两种榫卯节点的山地柱架和平地柱架的P-?骨架曲线和底部剪力可以得知,山地不等高柱架在位移与平地等高柱架一致时,更早屈服,且山地柱架上接地柱所受剪力是下接地柱的2倍左右。说明上接地柱是山地古建筑的薄弱部位。（3）现存古建筑木结构通常用直榫来连接梁枋和柱的交接处,燕尾榫多用于连接檐柱、额枋等水平构件与柱头的交接处,本文假设了燕尾榫用于纵向梁枋与柱的交接处,通过对比直榫节点柱架与燕尾榫节点柱架的结果发现燕尾榫的承载力只有直榫的1/2左右,所以用直榫连接梁枋和柱,用燕尾榫连接水平构件与柱头是合理的。

关键词：山地古建筑古建筑木结构榫卯节点柱架燕尾榫直榫 M-θ骨架曲线 P-?骨架曲线

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浅谈山地古建筑的防火缺憾及防火对策

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广东建材 2010年第1期26卷 70-72页

作者：虞翌青同济大学

本文对山地古建筑的消防安全问题作了论述,提出要重视山地古建筑的消防安全,列举了古建筑的消防隐患,并提出了防火对策。

关键词：山地古建筑防火隐患防火对策

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考虑墙体影响的青城山灵官殿动力特性及地震响应分析

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建筑结构学报 2022年第1期43卷 95-104页

作者：潘毅易督航陈建安仁兵西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学抗震工程技术四川省重点实验室四川成都610031

中国西南地区的山地古建筑众多,因其具有柱底不等高约束、抗侧刚度不均匀等结构特征,与平地上古建筑的抗震性能不同。为研究山地古建筑木结构的动力特性和地震响应规律,以青城山灵官殿为研究对象,对结构进行原位动力特性测试,获得其模... 详细信息

中国西南地区的山地古建筑众多,因其具有柱底不等高约束、抗侧刚度不均匀等结构特征,与平地上古建筑的抗震性能不同。为研究山地古建筑木结构的动力特性和地震响应规律,以青城山灵官殿为研究对象,对结构进行原位动力特性测试,获得其模态参数,并建立无墙体和有墙体数值模型,将有墙体模型的自振频率模拟值与实测值进行对比以验证数值模型的正确性。然后,分别对两种数值模型输入不同幅值的7组地震动,并将两种数值模型的动力响应进行对比,分析山地古建筑木结构的抗震性能。结果表明:灵官殿前二阶频率在2.90~6.88 Hz之间;墙体对灵官殿的抗震刚度有较大贡献,使层间位移角和楼层扭转角分别减小11%和16%,而不考虑墙体影响时得到的地震作用结果偏于不安全;灵官殿的楼层扭转角在第一层至第二层发生突变,层间扭转角最大值出现在第二层,且第一层的楼层剪力值最大。因此,灵官殿上接地层为其薄弱层,在抗震加固中应重点关注。

关键词：山地古建筑木结构墙体原位动力测试动力特性抗震性能

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