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从井干结构看铺作层的形成与演变

华中建筑 1991年第2期9卷 49-51页

作者：张十庆

对于中国古代建筑的结构及技术而言,铺作层是一至关重要的组成部分,铺作层的形成与演变问题也就成为中国古代建筑史研究中的一个重要问题。对这一问题的探讨。

关键词：井干结构铺作层柱古建筑木结构

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斗栱、铺作与铺作层

中国建筑史论汇刊 2008年第1期 3-26页

作者：钟晓青中国建筑设计研究院建筑历史研究所

'斗栱'与'铺作'可以作为同一类构件的名称,却包含不同的时段特性。'铺作'以及'铺作层'是木构架发展到一定时期才出现的高级斗栱形态,对于增强建筑结构的整体性和稳定性起到了关键性作用。魏晋以前,建筑物中的斗栱之间以及斗栱与梁架之... 详细信息

'斗栱'与'铺作'可以作为同一类构件的名称,却包含不同的时段特性。'铺作'以及'铺作层'是木构架发展到一定时期才出现的高级斗栱形态,对于增强建筑结构的整体性和稳定性起到了关键性作用。魏晋以前,建筑物中的斗栱之间以及斗栱与梁架之间缺乏联系;东晋南北朝时,铺作层在南北方建筑中渐次形成,并出现一种由铺作层和柱网层结合而成的'回'形构架,在多层建筑物中得到广泛应用;铺作是古代建筑礼制的要素之一,而铺作层之有无,甚或可以成为区分建筑物构架类型(殿堂与厅堂)的重要标志。

关键词：斗栱铺作铺作层回形构架构架类型

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古建筑大木作铺作层的振动分析

四川建筑 2009年第4期39卷 132-133页

作者：冯建霖张海彦王欢周海东西安建筑科技大学陕西西安710055 西安市中心医院陕西西安710003 西安印钞厂陕西西安710077

结合课题组的殿堂结构四柱单间模型模拟地震振动台试验,对铺作层进行了水平方向的振动分析及随机破坏分析。为古建筑木结构的抗震机理提供部分的科研依据。

关键词：古建筑铺作层振动

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唐代殿堂型木构架柱架摇摆抗侧机理研究

工程力学 2019年第10期36卷 104-114页

作者：王娟崔志涵杨庆山杨娜北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044 重庆大学土木工程学院重庆400044

唐代殿堂型木结构建筑是我国古建筑遗存中弥足珍贵的文物,其建造年代久远,数量稀少,结构形制特殊且极富时代特征,具有极其重要的历史文化与科学研究价值。其木构架由三个水平结构层柱网层、铺作层和屋架层自下而上通过榫卯连接叠垒而成... 详细信息

唐代殿堂型木结构建筑是我国古建筑遗存中弥足珍贵的文物,其建造年代久远,数量稀少,结构形制特殊且极富时代特征,具有极其重要的历史文化与科学研究价值。其木构架由三个水平结构层柱网层、铺作层和屋架层自下而上通过榫卯连接叠垒而成。为深入研究此类型木构架的抗侧性能,建立了某唐代殿堂型木结构一榀构架的精细化有限元足尺实体模型,并进行了水平低周反复加载模拟,系统研究了木构架的变形特点、破坏形态、滞回特性、抗侧刚度及耗能特征。结果表明在水平往复荷载作用下,殿堂型木构架的主要变形特征为柱脚无滑移偏转抬升,柱架摇摆并带动整体结构协同抬升摆动,铺作层如同刚体抬升平移,剪切变形不明显;主要破坏形式为栌斗全截面压溃和柱脚边缘压屈;构架滞回曲线呈“S”形,具有显著捏拢效应,两端较为饱满。木构架初始抗侧刚度较大,屈服后刚度退化显著,主要通过柱脚节点和柱头-栌斗节点的塑性变形、构件接触面的摩擦滑移、结构整体转动抬升摆动耗能,具有较好的抗震性能。

关键词：古建木构架柱架摇摆抗侧机理铺作层唐代

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独乐寺辽代建筑结构分析及计算模型简化

东南大学学报（自然科学版） 2007年第5期37卷 887-891页

作者：刘妍杨军东南大学建筑学院南京210096 清华大学土木工程系北京100084

针对独乐寺辽代建筑铺作层的结构作用,应用Ansys软件建立独乐寺山门的实体模型,总结出结构在竖向荷载作用下,内力沿铺作中连接构件"斗"的连线斜向传递的规律.提出将此类结构的计算模型简化为杆系模型的原则,即沿传力路径布置杆件,将铺... 详细信息

针对独乐寺辽代建筑铺作层的结构作用,应用Ansys软件建立独乐寺山门的实体模型,总结出结构在竖向荷载作用下,内力沿铺作中连接构件"斗"的连线斜向传递的规律.提出将此类结构的计算模型简化为杆系模型的原则,即沿传力路径布置杆件,将铺作简化为斜撑与桁架结构.通过山门实体模型与杆系模型在自重荷载下的应力分布比较,表明在竖向荷载作用下主要结构构件的内力计算中,杆系模型可以取代实体模型.使用上述简化原则建立观音阁杆系计算模型,将观音阁自振频率计算值与实测值进行比较,表明简化模型亦可用于自振频率的估算.

关键词：独乐寺木结构铺作层计算模型

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唐代殿堂型木构架抗侧力性能影响参数分析

土木与环境工程学报（中英文） 2022年第2期44卷 48-59页

作者：王娟许刃文张熙铭杨庆山北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044 重庆大学土木工程学院重庆400044

唐代殿堂型木结构是中国最早的木结构建筑遗存,具有极其珍贵的历史文化和科学研究价值。为深入研究此类木构架的抗侧力性能,建立了经模型试验验证的唐代殿堂型木结构单间四柱空间木构架精细化有限元模型,探究斗栱梁架一体化铺作层构造,... 详细信息

唐代殿堂型木结构是中国最早的木结构建筑遗存,具有极其珍贵的历史文化和科学研究价值。为深入研究此类木构架的抗侧力性能,建立了经模型试验验证的唐代殿堂型木结构单间四柱空间木构架精细化有限元模型,探究斗栱梁架一体化铺作层构造,柱脚管脚榫、柱头馒头榫等弱连接节点形式以及竖向荷载大小和位置对木构架滞回耗能及抗侧力性能的影响。结果表明:水平往复荷载作用下,唐代殿堂型木构架表现为摇摆抬升,其水平位移以柱架层的水平位移为主,滞回曲线呈“S”形,具有明显的“捏缩”效应,两端较饱满,正反接近对称。木构架初始抗侧刚度最大,随位移增大退化明显。铺作层为刚度较大的水平结构层,其横梁联系存在一定的冗余度。柱脚管脚榫及柱头馒头榫均可增强木构架的滞回耗能及抗侧力,但两者发挥作用的阶段不同。竖向荷载越大,木构架的滞回耗能越大,水平抗侧力也越大;其作用位置在一个柱径长度内偏移对木构架的滞回耗能及抗侧力性能无明显影响。

关键词：唐代殿堂型木构架铺作层滞回耗能抗侧力性能参数分析

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中国木结构古建筑抗震性能的研究

西北地震学报 2008年第3期30卷 239-244页

作者：苏军高大峰西安建筑科技大学陕西西安710055

以殿堂式木结构为研究对象,通过理论分析和数值模拟推导出了榫卯节点和铺作层之间的半刚性单元的刚度矩阵,即采用组合式弹簧单元模拟柱脚与础石、榫卯节点和铺作层之间的连接单元,给出了动力方程,并通过对《营造法式》中的殿堂和厅堂模... 详细信息

以殿堂式木结构为研究对象,通过理论分析和数值模拟推导出了榫卯节点和铺作层之间的半刚性单元的刚度矩阵,即采用组合式弹簧单元模拟柱脚与础石、榫卯节点和铺作层之间的连接单元,给出了动力方程,并通过对《营造法式》中的殿堂和厅堂模型结构的分析,求解出了结构各个层面的地震动力放大系数,为木结构古建筑的保护、维修和加固提供理论依据和技术参考,对现代建筑结构抗震研究也具有借鉴意义。

关键词：中国木结构古建筑榫卯节点铺作层半刚性单元有限元分析地震反应分析

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传统古建筑的结构研究

建筑结构 2020年第8期50卷 160-161页

作者：倪皓上海城建职业学院

以现存绍兴会稽山古建筑为例。该建筑整体结构类型为殿堂式,结构体系是属于抬梁式,分为柱网层、铺作层与屋顶层。在柱顶或柱网上的水平铺作层上,沿房屋进深方向架数层叠架的梁,梁逐层缩短,层间垫短柱或木块,最上层梁中间立小柱或三角撑... 详细信息

以现存绍兴会稽山古建筑为例。该建筑整体结构类型为殿堂式,结构体系是属于抬梁式,分为柱网层、铺作层与屋顶层。在柱顶或柱网上的水平铺作层上,沿房屋进深方向架数层叠架的梁,梁逐层缩短,层间垫短柱或木块,最上层梁中间立小柱或三角撑,形成三角形屋架。其中柱子承接梁栿,梁栿再承接檩子等最上层构架,屋面荷载通过各层次依次传递到地基。

关键词：三角形屋架屋面荷载古建筑铺作层柱网短柱三角撑最上层

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中国木结构古建筑抗震性能的研究

中国木结构古建筑抗震性能的研究

作者：苏军西安建筑科技大学

学位级别：硕士

中国木结构古建筑有着其独特的结构体系,是我国重要的古建筑文化遗产,具有重要的艺术价值、历史意义和科学价值。本文以殿堂木结构为研究对象,通过试验分析、理论分析和数值模拟,推导出了榫卯节点和铺作层之间的半刚性单元的刚度矩阵,... 详细信息

中国木结构古建筑有着其独特的结构体系,是我国重要的古建筑文化遗产,具有重要的艺术价值、历史意义和科学价值。本文以殿堂木结构为研究对象,通过试验分析、理论分析和数值模拟,推导出了榫卯节点和铺作层之间的半刚性单元的刚度矩阵,即采用组合式弹簧单元作为柱脚与础石、榫卯节点和铺作层之间的连接单元,对其有限元模型进了地震反应分析,随后建立木结构古建筑的动力方程,对其隔振性能进行了研究,并通过对《营造法式》中的殿堂和厅堂模型结构的分析,求解出了结构各个层面的地震放大系数,并提出了相应的加固措施。通过对木结构古建筑抗震性能的研究,可为其保护、维修、加固提供理论依据和技术参考,对现代结构抗震研究也具有重要的借鉴意义。本文对木结构古建筑结构体系的产生和发展做了简单的概述,对其结构体系、构造的力学特性进行了简单的分析,并根据相关的研究文献和《营造法式》中的木结构建筑,对木结构的结构体系进行了抗震性能的研究和力学特性的理论研究和分析。分析结果表明:木结构古建筑具有较好的抗震性能,其抗震性能主要体现在基础的隔振、榫卯节点和铺作层之间的弹塑性变形、摩擦滑移而隔振耗能。全文的主要内容和结论如下: 假定榫卯节点和斗栱为半刚性单元,根据相关的半刚性节点理论和木结构古建筑模型的振动台实验确定榫卯节点和斗栱的刚度系数,应用有限元软件SAP2000建立了木结构试验三维有限元分析模型,对模型进行动力特性和地震反应分析,探讨模型的振动形态和抗震性能,并对其进行隔振分析,建立隔振体系的力学模型和动力平衡方程,通过数学分析软件MATLAB计算出隔振率,结果反应出木结构古建筑具有较好抗震机理和隔振性能。与此同时,根据前文分析的理论和依据,并依据《营造法式》中二等材殿堂等七铺作(副阶五铺作)双槽草架侧样图样和厅堂等十架椽间缝内用梁柱侧样(十架椽屋分心用三柱)图样结构,采用有限元分析软件ANSYS9.0,建立了的有限元分析模型,对其进行了动力特性和地震反应分析。分析的结果表明:木结构古建筑具有较好的抗震和隔振性能,不论殿堂还是厅堂,其结构整体动力放大系数均为0.445。根据分析结果和结构在地震中的破坏特点,提出了采用三维环向延时阻尼器加固木结构的方法,对现代结构抗加固也具有一定的参考价值。

关键词：中国木结构古建筑试验模型殿堂厅堂榫卯节点铺作层半刚性单元耗能隔振有限元分析地震反应分析三维环向延时阻尼器